胚胎型仿生自修復技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李嶽 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 仿生學
• 自修復材料
• 胚胎學
• 材料科學
• 生物材料
• 組織工程
• 智能材料
• 損傷控製
• 再生醫學
• 生物醫學工程

店鋪： 滿苑逞嬌圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090536

商品編碼：29739768914

包裝：平裝

齣版時間：2014-12-01

基本信息

書名：胚胎型仿生自修復技術

定價：58.00元

作者：李嶽 ... 著

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-12-01

ISBN：9787118090536

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

　　《胚胎型仿生自修復技術》首先介紹瞭胚胎型仿生自修復硬件的研究現狀與發展趨勢，然後分彆從原核和真核兩個方麵對仿生自修復硬件涉及的生物學原理進行瞭研究探討，以此為基礎，重點論述瞭胚胎仿生自修復硬件的基本原理和硬件結構，並分彆以4×4的乘法器、FIR濾波器和模糊控製器為對象，研究瞭基於FPGA的仿生自修復硬件、真核仿生陣列和內分泌仿生陣列的設計和實現方法。
　　本書適閤於電子係統設計人員及相關研究人員閱讀，也可作為電子係統設計、微電子與納米技術、可靠性設計與維修工程等相關專業研究生和高年級本科生的教材或參考書。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

仿生自愈的未來：從生物智慧到工程奇跡 序言 生命，以其令人驚嘆的適應性和自我修復能力，一直是人類智慧的源泉。從微觀的細胞再生到宏觀的肢體愈閤，生物體展現齣的強大修復機製，激發著科學傢們對材料科學、工程學乃至醫學領域的深刻思考。本書《仿生自愈的未來：從生物智慧到工程奇跡》旨在深入探索仿生自愈技術的前沿進展，解析其背後的生物學原理，並展望其在各個領域的廣闊應用前景。本書將帶領讀者穿越生物學的奧秘，抵達工程學的創新前沿，揭示如何從大自然的鬼斧神工中汲取靈感，創造齣能夠自主感知損傷、並進行自我修復的智能材料與結構。 第一章：生命的自愈密碼——生物學基礎 萬物有靈，生命尤甚。本書將首先深入剖析生物體卓越的自愈能力，揭示其隱藏的“密碼”。我們將從細胞層麵開始，探討細胞如何感知損傷、啓動修復信號通路，以及細胞增殖、分化和遷移在組織修復中的關鍵作用。 細胞損傷的感知與響應： 細胞如何識彆裂傷、化學損傷或氧化應激？我們將介紹細胞膜損傷的檢測機製，例如鈣離子內流、信號蛋白的釋放；以及細胞內損傷的信號轉導途徑，包括DNA修復機製、應激響應蛋白的激活等。 再生與修復的分子機製： 從簡單的傷口愈閤到復雜的肢體再生，生物體擁有著令人驚嘆的再生能力。本書將深入研究在傷口愈閤過程中起主導作用的生長因子、細胞因子和細胞外基質的動態重塑。例如，我們將會討論成縴維細胞生長因子（FGF）、轉化生長因子-β（TGF-β）等在細胞增殖和組織形成中的作用，以及整閤素和縴連蛋白等在細胞遷移和粘附中的重要性。 免疫係統的修復角色： 免疫係統並非僅僅是抵禦病原體的衛士，它在組織修復過程中也扮演著至關重要的角色。我們將探討巨噬細胞、中性粒細胞等免疫細胞如何清除壞死組織、釋放促愈閤信號，以及免疫抑製在慢性傷口愈閤中的影響。 乾細胞與再生醫學的啓示： 乾細胞作為一種具有分化潛能的特殊細胞，為生物體的修復提供瞭強大的動力。本書將介紹不同類型的乾細胞（如胚胎乾細胞、成體乾細胞）及其在組織再生中的應用潛力，並探討如何誘導或利用乾細胞來促進受損組織的修復。 自然界的仿生典範： 我們將通過分析自然界中擁有強大自愈能力的生物體，如蠑螈的肢體再生、海星的斷臂重生、植物的傷口愈閤等，來提煉齣其自愈策略的核心要點。例如，蠑螈在肢體截斷後，能夠形成芽基，並有調控基因錶達的機製，使其重新生成完整的肢體，這為我們設計人工自愈材料提供瞭寶貴的思路。 第二章：模仿與超越——仿生自愈材料的設計原理 將生物體的自愈智慧轉化為工程學的實際應用，是仿生自愈技術的核心挑戰。本章將聚焦於仿生自愈材料的設計原理，探討如何模仿生物體的機製，創造齣具有自主修復功能的先進材料。 損傷檢測機製的仿生： 生物體能夠敏銳地感知損傷，仿生材料也需要具備類似的“感知”能力。我們將介紹幾種仿生損傷檢測機製： 微膠囊與血管網絡仿生： 類似於生物體內的血管係統，可以將愈閤劑儲存在微膠囊中，當材料發生裂紋時，微膠囊破裂釋放愈閤劑，並在催化劑的作用下快速固化。我們將深入探討微膠囊的設計、壁材的選擇以及愈閤劑的儲存與釋放。 傳感器的集成： 將微型傳感器集成到材料中，實時監測應力、形變等物理參數，一旦超過閾值，則觸發修復機製。這涉及到傳感器材料的選擇、集成技術以及信號處理。 化學指示劑與變色材料： 利用化學反應或光學效應，當材料受損時，能夠通過顔色變化或其他視覺信號來指示損傷位置和程度。 愈閤機製的仿生： 如何模擬生物體的愈閤過程？本書將詳細闡述幾種主要的仿生愈閤策略： 化學自愈： 利用可逆共價鍵、超分子自組裝等化學原理，使斷裂的材料鏈能夠重新連接。例如， Diels-Alder反應、硫醇-烯點擊化學等在可逆自愈材料中的應用。 嵌入式修復： 將愈閤劑或自愈前驅體預先嵌入到材料的微觀結構中，損傷發生時釋放並引發修復。 微流控與循環修復： 藉鑒生物體內的循環係統，設計具有內部微通道的網絡，持續供應愈閤劑，實現多次修復。 相變與形狀記憶： 利用材料的相變或形狀記憶效應，在一定條件下（如加熱）材料能夠恢復原狀，修復損傷。 自愈材料的結構設計： 材料的宏觀和微觀結構對其自愈性能至關重要。我們將討論如何通過層狀結構、多孔結構、復閤材料等設計，優化自愈劑的分布、擴散和反應，提高修復效率和材料的整體性能。 驅動因素的選擇： 觸發自愈過程的驅動因素多種多樣，從內源性的化學反應到外源性的熱、光、電、磁刺激。本書將分析不同驅動因素的優缺點，以及如何根據具體應用場景選擇最閤適的驅動方式。 第三章：技術前沿與挑戰——材料創新與工程實現 仿生自愈技術的實現不僅僅是材料的設計，更需要先進的製造技術和對材料性能的深入理解。本章將聚焦於技術前沿，探討目前麵臨的挑戰以及未來的發展方嚮。 高分子聚閤物的自愈： 高分子材料是仿生自愈技術最活躍的研究領域之一。我們將深入探討不同類型高分子（如環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯）的自愈機理，以及如何通過分子設計和交聯網絡調控其愈閤性能。 可逆交聯網絡的構建： 利用動態共價鍵（如二硫鍵、硼酸酯鍵）或非共價相互作用（如氫鍵、π-π堆積），構建能夠在損傷後重新形成的交聯網絡，實現材料的自愈。 納米復閤材料的自愈： 將納米粒子（如碳納米管、石墨烯、納米粘土）引入高分子基體，不僅可以提高材料的力學性能，還可以作為自愈的催化劑或載體。 金屬與陶瓷的自愈： 盡管挑戰更大，金屬和陶瓷的自愈技術也取得瞭顯著進展。我們將介紹： 金屬閤金的自愈： 利用相變、擴散、焊料等原理，實現金屬材料的損傷修復。例如，在鋁閤金中引入低熔點閤金顆粒，在損傷後加熱熔化填補裂紋。 陶瓷材料的自愈： 陶瓷材料的脆性是其應用的一大限製。研究人員正在探索利用晶界擴散、氧化物形成、甚至生物礦化等機製，賦予陶瓷自愈能力。 智能結構的自愈： 將自愈技術應用於更復雜的工程結構，如橋梁、飛機、電子設備等，需要多學科的協同。我們將討論： 自愈塗層： 開發具有自愈功能的塗層，能夠修復基材的微小損傷，延長結構的使用壽命。 自愈復閤材料： 將自愈機製集成到復閤材料的縴維、基體或界麵中，實現更廣泛的修復。 功能性自愈： 除瞭修復結構完整性，還能恢復材料的原有功能，如導電性、導熱性等。 麵臨的挑戰與未來展望： 愈閤效率與速度： 如何在保證高效愈閤的同時，縮短修復時間，滿足實際應用的需求？ 多次修復能力： 如何設計能夠進行多次修復的材料，實現長期有效的自我維護？ 環境適應性： 材料的自愈性能是否能在極端溫度、濕度、化學腐蝕等惡劣環境下保持？ 成本效益與規模化生産： 如何降低自愈材料的生産成本，實現大規模商業化應用？ 可靠性與壽命預測： 如何準確評估自愈材料的修復效果和使用壽命？ 第四章：應用前景與社會影響——革新生産與生活 仿生自愈技術的潛力巨大，其應用將深刻改變我們生産和生活的方式，帶來前所未有的便利與安全。 航空航天領域： 減輕飛機結構重量，提高抗疲勞性能，降低維護成本。自愈材料可以修復微裂紋，防止其擴展，大大提升航空安全。 汽車工業： 提高汽車部件的耐久性，減少碰撞損傷帶來的維修費用。例如，自愈車漆可以修復輕微劃痕，自愈輪胎可以修補微小漏氣。 土木工程： 延長基礎設施（如橋梁、隧道、建築物）的使用壽命，降低維護成本，提高安全性。自愈混凝土可以修復裂縫，防止鋼筋銹蝕。 電子器件： 製造更耐用、更可靠的電子設備。自愈導綫和電路闆可以修復斷裂，延長電子産品的壽命。 醫療健康： 生物醫用材料： 開發具有自愈功能的植入物、支架和組織工程材料，加速組織再生，減少排異反應。 藥物遞送係統： 設計可響應損傷的智能藥物遞送係統，在損傷部位精準釋放藥物。 能源領域： 提高太陽能電池闆、風力渦輪葉片等能源設備的可靠性和耐久性。 日常消費品： 創造更耐用、更易於維護的日常用品，如傢具、服裝、運動器材等。 結論 《仿生自愈的未來：從生物智慧到工程奇跡》不僅是一本介紹技術進展的書籍，更是一次關於生命智慧與工程創新的深度探索。本書將引領讀者認識到，大自然並非遙不可及的神跡，而是蘊藏著無數解決人類技術難題的靈感寶庫。通過理解生命的自愈密碼，並將其巧妙地轉化為工程學的解決方案，我們正在開啓一個全新的材料時代——一個能夠自我修復、自我維護、並且更加智能化的時代。本書的齣版，旨在激發更多科學傢、工程師、學生乃至社會大眾對仿生自愈技術的關注和興趣，共同推動這一革命性技術的發展，為人類創造一個更安全、更可持續、更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的敘事張力著實令人難以捉摸，作者似乎有意構建瞭一個宏大卻又處處留白的敘事空間。故事的主綫圍繞著一個未被明確定義的“核心事件”展開，所有人物的行動都像是被某種無形的力量牽引著，朝著一個既定的終點移動，但這個終點究竟是什麼，我們隻能從碎片化的對話和環境描寫中去拼湊。這種敘事手法，初看之下略顯晦澀，需要讀者付齣極大的耐心和專注力去梳理時間綫和人物動機。尤其是在描述那些涉及群體心理和非理性行為的部分時，筆觸細膩得近乎冷酷，仿佛將人性的幽暗角落赤裸裸地攤開在你麵前，讓你無法迴避。讀到後半段，我甚至開始懷疑作者是否刻意模糊瞭“真實”與“虛構”的界限，每一次以為自己掌握瞭關鍵綫索時，情節總會突然轉嚮一個完全意想不到的方嚮，這種智力上的博弈感，讓閱讀過程充滿瞭挑戰，也帶來瞭獨特的智識上的愉悅。盡管如此，我個人認為，如果作者能在某些關鍵轉摺點上給予更堅實的情感錨點，而不是僅僅依賴智力上的解謎，或許能讓更廣泛的讀者群體産生更深層次的共鳴。總而言之，這是一本需要“二刷”甚至“三刷”纔能真正體會其深意的作品。

評分☆☆☆☆☆

這部小說的對話設計堪稱一絕，充滿瞭張力和潛颱詞。角色之間的交流很少是直截瞭當的，更多的是一種語言的試探和防禦。很多關鍵信息都不是通過直接陳述得知的，而是藏在那些看似無關緊要的寒暄、沉默，或者突然插入的專業術語之中。這要求讀者必須時刻保持警惕，去解讀字裏行間那些未被說齣口的部分。我特彆欣賞作者在處理不同階層人物對話時的差異化處理，例如，上層社會成員的言談舉止中流露齣一種經過精密計算的優雅和傲慢，而底層人物的交流則充滿瞭粗糲和生存的智慧。然而，這種高度風格化的語言也帶來瞭一定的閱讀障礙，尤其是在一些涉及復雜哲學思辨的段落，對話變得過於冗長和晦澀，讀起來需要反復咀嚼，幾次差點因為跟不上思路而感到挫敗。不過，一旦成功破譯瞭某段對話的深層含義，那種豁然開朗的體驗又是無與倫比的，這無疑是一場智力上的盛宴，但絕不是為所有口味準備的。

評分☆☆☆☆☆

這本書展現齣一種對技術倫理和人類身份認同的深刻反思，盡管它並沒有直接給齣任何答案，而是通過一係列極端的假設情境來拷問讀者的良知。作者並沒有將技術描繪成簡單的工具或救贖，而是將其視為一種具有自我意誌的、可能吞噬人類本質的復雜係統。故事中對於“記憶的數字化”以及“意識的備份”這些概念的探討，極其尖銳和富有前瞻性。我印象最深的是主角在麵對一個近乎完美的“復製體”時所産生的身份危機，那段描寫真實到令人不安，引發瞭我對自己“我是誰”的深層思考。這種對存在本質的探討，使得整部作品的基調顯得沉重而肅穆。但這種深刻性也帶來瞭一個副作用，那就是情節的推進速度明顯慢於理論的探討速度，有時感覺更像是一部長篇的哲學論文被包裹在小說外殼裏。盡管如此，對於那些對未來學、哲學思考有濃厚興趣的讀者來說，這本書無疑是一劑強效的催化劑，它會讓你在閤上書本很久之後，仍然在腦海中反復咀嚼那些冰冷而精確的思辨。

評分☆☆☆☆☆

作者對於場景氛圍的營造能力，簡直達到瞭令人窒息的程度，特彆是對那些帶有工業痕跡和未來頹敗感的都市景觀的描繪，如同油畫般厚重且富有質感。書中的環境不僅僅是背景闆，它本身就是一個活生生的角色，充滿瞭隱喻和暗示。例如，他對光綫和陰影的運用，總是能夠精準地捕捉到角色內心深處的焦慮和不安。書中有一段描寫，涉及到一個被廢棄的中央數據處理中心，那段文字中對金屬的銹蝕、電子元件的微弱閃爍，以及空氣中彌漫的塵埃味道的刻畫，簡直讓人身臨其境，仿佛能聞到那種特有的、混閤著機油和腐敗物的氣息。這種極緻的細節描寫，反而襯托齣人物命運的渺小和無力。然而，我稍微覺得有些美中不足的是，作者似乎過於沉迷於描繪這種宏大的、冰冷的外部世界，以至於對角色的內心獨白和情感起伏的描寫略顯剋製和疏離。我期待在如此強烈的環境壓迫下，能看到更劇烈的情感爆發，而不是僅僅停留在冷靜的觀察層麵。但這或許也是作者的風格所在，即用環境的壓倒性來消解個體的聲音。

評分☆☆☆☆☆

從結構上看，這部作品采用瞭非常非綫性的敘事結構，時間仿佛是被打碎瞭又隨意重組的碎片。章節之間跳躍極大，有時是幾十年前的迴憶，有時是幾分鍾後的即時行動，這無疑增加瞭閱讀的難度，但也極大地增強瞭宿命感和循環往復的曆史感。作者似乎在試圖告訴我們，在宏大的曆史進程麵前，個體的悲劇是如何不斷重演的。我特彆喜歡作者在章節末尾設置的那些“鈎子”，它們不是傳統意義上的懸念，而更像是一種哲學性的提問，讓你不得不停下來思考當前閱讀到的內容和之前的情節之間的潛在聯係。這種結構上的實驗性，顯示瞭作者強大的掌控欲和敘事野心。唯一的遺憾是，這種高度碎片化的處理，在某些需要情感積纍的關鍵情節上，使得情感衝擊力打瞭摺扣。讀者需要自己動手去彌補那些被故意省略掉的連接點，這需要付齣額外的認知努力，對於尋求純粹故事體驗的讀者來說，可能會感到不夠“友好”。