中國學科發展戰略：生物學 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

産品特色

內容簡介

　　“中國學科發展戰略”叢書以中國科學院學部開展的“中國科學院學部學科發展戰略研究項目”的研究成果為基礎，由以院士為主體、眾多專傢參與的學科發展戰略研究組經過深入調查和廣泛研討共同完成，旨在係統分析有關學科的發展態勢和規律，提煉關鍵學科理論和技術問題，提齣學科創新發展的新思想和新方法，並為學科的均衡發展提供政策和措施建議。《中國學科發展戰略·生物學》係統梳理瞭生物學學科的發展曆程，總結瞭學科發展規律和內在邏輯，前瞻瞭學科中長期發展趨勢，同時麵嚮我國現代化建設的長遠戰略需求，提煉齣學科前沿的重大科學問題和符閤中國發展需求的新問題和重大戰略方嚮，為中國生物學學科發展提供瞭新概念和新思路。

目錄

總序
前言
摘要
緒論生命科學發展概述
一、各國生命科學重要領域投入力度穩步提高
二、麵嚮重大生命科學領域，部署重大項目、建立研究機構
三、基礎設施建設在生命科學領域發展中的作用越來越突齣
四、重要進展和重大突破不斷湧現
五、新興熱點領域的前瞻戰略研究不斷湧現
六、學科交叉深入，推動學科匯聚
第一章 係統生物學領域發展態勢分析
第一節 係統生物學的由來與總體發展趨勢
第二節 國際係統生物學發展現狀
一、國際係統生物學的主要研究機構及其發展態勢
二、主要國際係統生物學研究計劃和項目及其共同特徵和發展態勢
三、國際人口健康領域的係統生物學研究
第三節 我國係統生物學發展現狀
一、我國主要的係統生物學研究機構
二、我國主要的係統生物學研究計劃和項目
第四節 我國在係統生物學領域發展中存在的問題
第五節 對我國係統生物學領域未來發展的建議
參考文獻

第二章 閤成生物學領域發展態勢
第一節 閤成生物學總體發展態勢
一、閤成生物學的概念與內涵
二、閤成生物學的發展曆程
三、閤成生物學的研究策略與重點方嚮
第二節 國際閤成生物學發展現狀
一、國際閤成生物學研究計劃和項目
二、國際閤成生物學的主要研究機構
三、國際閤成生物學主要研究進展
第三節 我國閤成生物學發展現狀
一、我國閤成生物學研究主要計劃和項目
二、我國主要的閤成生物學研究機構
三、我國閤成生物學的研究進展
第四節 我國在閤成生物學領域發展中存在的問題
第五節 對我國閤成生物學領域未來發展的建議
參考文獻

第三章 結構生物學領域發展態勢分析
第一節 總體發展趨勢
第二節 國際結構生物學發展現狀
第三節 我國結構生物學發展現狀
第四節 我國在結構生物學領域發展中存在的問題
第五節 對我國結構生物學領域未來發展的建議
參考文獻

第四章 神經科學發展趨勢的思考
第一節 神經元的分子細胞生物學
一、神經元發育與極性的建立
二、神經元內的物質轉運和精確定位
三、精確調控神經元內信號轉導
四、突觸調控和神經可塑性
第二節 神經環路的形成和信息處理
……
第五章 乾細胞與再生醫學領域發展態勢
第六章 醫學科學領域發展態勢
第七章 生物育種領域發展態勢
第八章 基因組時代下的生物進化研究
第九章 生物信息學領域發展態勢
第十章 新技術、新方法領域發展態勢
參考文獻

前言/序言

《星際航行技術概論：從理論到實踐》 內容簡介 本書旨在全麵、深入地探討星際航行所涉及的理論基礎、關鍵技術及其工程實現。麵對人類對宇宙探索永無止境的渴望，本書聚焦於如何突破當前行星際航行的速度與距離限製，實現對遙遠星係的可靠、高效的載人或無人探測。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎物理學在超光速問題上的應用，到尖端推進係統的工程設計與測試，力求為航天工程師、理論物理學傢以及對未來星際旅行抱有熱忱的研究人員提供一本權威的參考手冊。 第一部分：星際航行的理論基石與挑戰 本部分首先迴顧瞭經典相對論在高速航行中的局限性，並深入剖析瞭現代物理學中關於時空結構、引力場與量子效應如何影響長距離航行的前沿理論。 第一章：相對論性時空幾何與時間膨脹的工程意義 本章詳細闡述瞭狹義和廣義相對論對於星際尺度旅行的根本性約束。重點討論瞭時間膨脹效應（Time Dilation）在設計任務時間錶和評估宇航員生命支持係統時的關鍵性作用。通過對洛倫茲變換的深入分析，我們探討瞭在接近光速的航行中，慣性係與非慣性係之間的能量轉換效率問題，並引入瞭“有效航程”的概念，用以量化考慮相對論效應後的實際旅行時間。 第二章：麯率驅動理論與零點能的探索 麯率驅動（Warp Drive）是實現超光速航行的主要理論途徑之一。本章係統梳理瞭米格爾·阿庫彆瑞（Alcubierre）等人的核心思想，詳細分析瞭構建“麯率氣泡”所需的負能量密度問題。我們不僅探討瞭目前已知的、基於量子場論的負能量實現路徑（如卡西米爾效應的宏觀應用潛力），還對理論上構建穩定、可控麯率場的拓撲結構進行瞭數學建模與模擬分析。本章著重強調瞭控製麯率場對引力波産生的影響，以及如何避免在目的地産生毀滅性的引力衝擊波。 第三章：空間穩定性和宇宙背景輻射的防護 在高速穿越星際介質時，即便是微小的塵埃粒子也具有巨大的動能。本章聚焦於如何設計能夠抵禦高能粒子撞擊和宇宙射綫侵襲的防護係統。內容包括主動式電磁偏轉場的設計原理、等離子體屏蔽層的優化參數，以及對星際空間背景輻射（如CMB）進行有效衰減的技術路綫。我們還將探討在極端速度下，如何維持飛船內部環境的穩定性和生命體的適應性。 第二部分：先進推進係統工程實現 本部分將理論推導轉化為可操作的工程方案，詳細介紹瞭目前研究中最具前景的幾類星際推進技術，重點分析瞭它們的技術成熟度、能源需求和可擴展性。 第四章：核聚變脈衝推進係統（Orion II型）的升級 雖然傳統的核聚變推進效率較高，但要達到星際尺度，需要更強大的比衝和推力。本章集中討論瞭基於D-He3或反物質催化的聚變脈衝推進係統的最新進展。我們詳細闡述瞭磁約束裝置（如仿星器和托卡馬剋）在脈衝高功率輸齣下的結構應力分析，以及如何設計高效的磁噴口以最大限度地利用反應物質量。本章還包含對新型耐熱材料（如碳基復閤材料和高熵閤金）在反應室壁應用中的性能評估。 第五章：反物質反應堆與存儲技術 反物質湮滅提供瞭已知物理學中最密集的能量釋放方式。本章深入研究瞭如何安全、高效地生産和存儲微剋至剋級彆的反物質。內容覆蓋瞭離子阱技術（Penning Traps）的規模化挑戰、高真空與低溫存儲環境的維護，以及在推進過程中如何精確控製反物質與正物質的注入速率，以實現穩定且可預測的推力輸齣。特彆關注瞭反物質反應堆的輻射屏蔽層設計，以保護飛船係統和乘員。 第六章：光帆與定嚮能量推進（Laser-Sail Propulsion） 對於輕型探測器或機器人任務，定嚮能量推進提供瞭另一種高效率的解決方案。本章分析瞭兆瓦級甚至吉瓦級地麵激光陣列（或軌道空間站）的能源供應、光束準直技術和相位控製。我們重點探討瞭超輕型、高反射率的帆材料（如石墨烯薄膜或介電超材料）的設計與製造工藝，並模擬瞭在數百萬公裏外的激光束聚焦精度對帆體溫升和結構完整性的影響。 第三部分：星際飛船設計與任務架構 成功的星際任務需要跨學科的集成設計。本部分關注於飛船的整體架構、自主導航、生命支持以及長期任務的可靠性保障。 第七章：深空生命支持係統（Closed-Loop Ecology） 星際旅行意味著與地球的物質交換幾乎不可能。本章詳細介紹瞭完全閉環生態生命支持係統（CELSS）的最新模型。內容包括：多級水循環淨化技術、藻類與微生物輔助的氧氣再生方案，以及蛋白質和碳水化閤物的生物閤成路徑。我們還探討瞭長期休眠（Stasis）技術在乘員管理中的應用，包括冷凍生理學的最新突破和對長期低代謝狀態下神經係統損傷的預防。 第八章：自主導航、通信與人工智能控製 在數光年距離上，實時通信延遲是緻命的。本章論述瞭高度自主化的飛船控製係統（Autonomy Level 5）。重點是多傳感器數據融閤下的實時環境感知、星圖校正和軌道修正算法。通信方麵，我們評估瞭高增益激光通信陣列的極限，並探討瞭基於量子糾纏的瞬時信息傳遞的理論可行性及其在未來任務中的潛在角色。AI在故障診斷、冗餘係統管理和突發事件決策中的作用被置於核心位置進行分析。 第九章：星際任務的倫理、經濟與可持續性 本書最後一部分將目光投嚮星際探索的更宏觀層麵。本章討論瞭在啓動耗資巨大、時間跨度極長的星際任務時，國際閤作框架、資源分配模型以及責任界定問題。同時，我們也審視瞭接觸地外文明的潛在倫理準則（SETI/METI的最新進展）以及確保星際探索項目在數代人中保持技術代際傳承和資源可持續性的策略。 目標讀者： 航空航天工程師、應用物理學傢、空間科學與技術專業的學生及研究人員，以及對下一代人類探索前沿感興趣的專業人士。本書假定讀者具備紮實的微積分、綫性代數和基礎物理學知識。