這是一本關(guān)于納米技術(shù)及其應(yīng)用的科普讀物，涉及生物物理學(xué)、醫(yī)學(xué)及工程科學(xué)等領(lǐng)域。
納米技術(shù)是生物學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的明星，也讓物理學(xué)家為之著迷，是多學(xué)科交叉融合的典型科學(xué)領(lǐng)域之一。一直以來，像生命的起源、生命的多樣性等吸引各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)家的問題，遠(yuǎn)未得到明確的解答；然而，逐漸加快的學(xué)科融合已經(jīng)成為必然趨勢，讓我們意識到自己正處于一個(gè)拐點(diǎn)上：科技即將改變我們對于生命的認(rèn)識，而這會帶給人類更強(qiáng)大的治愈疾病的力量。
這本書言簡意賅地講述了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科融合的歷程，介紹了由此產(chǎn)生的新科學(xué)。作者將對生命的研究置于廣闊的語境中，旨在對支配整個(gè)宇宙運(yùn)行的規(guī)則有全新的理解，也展望了這種學(xué)科融合對人類的健康和生活質(zhì)量的提升有怎樣的深遠(yuǎn)影響。
21世紀(jì)以來，科學(xué)的逐步融合，特別是物理學(xué)、納米技術(shù)、生物和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的交叉融合，橫跨不同的大陸，也跨越了不同的科學(xué)與文化。這種科學(xué)的融合正帶來一場變革，不只是在技術(shù)領(lǐng)域，也涉及我們與物質(zhì)世界在生理、文化和哲學(xué)層面的聯(lián)系。
這本書為我們展示了物理學(xué)、生物學(xué)和納米科學(xué)技術(shù)交叉融合的科學(xué)領(lǐng)域以生命為核心的新科學(xué)。作者具備多個(gè)學(xué)科的研究背景，她將對生命的研究置于廣闊的語境中，思索并探討著快速變化的現(xiàn)在，也帶我們想象讓新技術(shù)美夢成真的光明未來。
作為普及性讀物，這本書在科學(xué)性、思辨性與可讀性之間達(dá)成了微妙的平衡，它言簡意賅，為前沿科學(xué)進(jìn)展配上令人驚嘆的彩圖。這本書能夠?yàn)槲覀兺崎_通向納米尺度之窗，展現(xiàn)跨領(lǐng)域材料的力量，帶來新視角的深入思考。
索尼婭·孔特拉（Sonia Contera）
牛津大學(xué)物理系生物物理學(xué)教授、牛津馬丁學(xué)院醫(yī)用納米科學(xué)研究中心聯(lián)席主任。她的研究方向是物理學(xué)、生物學(xué)和納米科學(xué)技術(shù)的交叉領(lǐng)域，具備多個(gè)學(xué)科的研究背景。
前言及致謝 V
緒論 科學(xué)融合于生物學(xué)，重塑健康 001
生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的納米技術(shù) 003
定量生物學(xué)的誕生：生命的全新物理學(xué) 005
生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的轉(zhuǎn)變 010
創(chuàng)新材料的未來 014
第1 章 終，我們擁抱生物學(xué)的復(fù)雜性 019
分層的宇宙，分層的生命 023
近距離對焦生物的復(fù)雜性：還原生物 025
拉遠(yuǎn)鏡頭：解釋由復(fù)雜性形成的生物學(xué)行為 030
利用納米技術(shù)工具研究生物 041
觀察進(jìn)行納米尺度行走的蛋白質(zhì) 045
調(diào)查多尺度的細(xì)胞行為 048
細(xì)胞如何對機(jī)械作用力與環(huán)境做出反應(yīng)？ 051
將機(jī)械信號翻譯成生物語言 052
用機(jī)械信號與電學(xué)信號連接不同尺度 058
生物電對器官活動的程序控制 060
分層的生物、分層的大腦以及分層的思維 061
接納生物的復(fù)雜性 065
第2 章 邊制作，邊學(xué)習(xí)：DNA和蛋白質(zhì)納米技術(shù) 069
DNA納米技術(shù)的誕生 073
利用DNA創(chuàng)造納米結(jié)構(gòu) 077
DNA折紙術(shù) 080
DNA納米機(jī)器人 081
DNA納米技術(shù)的挑戰(zhàn) 083
蛋白質(zhì)納米技術(shù) 086
通過生物演化優(yōu)化自身的納米結(jié)構(gòu) 096
利用納米技術(shù)制造仿生材料和仿生設(shè)備 097
未來設(shè)備：量子物理、生物學(xué)與納米技術(shù)的相遇 099
第3 章 醫(yī)學(xué)中的納米 103
藥物發(fā)現(xiàn)簡史與納米醫(yī)學(xué)的到來 105
抗生素耐藥性與納米技術(shù) 112
利用定制化蛋白質(zhì)進(jìn)行藥物合理化設(shè)計(jì) 118
用于可編程化學(xué)合成的DNA納米機(jī)器人 121
用于靶向輸送藥物的納米技術(shù) 122
增強(qiáng)癌癥免疫療法的納米技術(shù) 128
用于基因編輯與基因遞送的納米顆粒 133
藥物與分子從聚合材料中可控釋放 135
將應(yīng)用生物響應(yīng)材料的皮膚貼劑中的藥物可控釋放 137
用于改進(jìn)免疫療法的植入體 138
邁向超增強(qiáng)的免疫系統(tǒng) 140
第4 章 組織與器官再生 143
從細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)到干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn) 147
早期的組織工程 151
操控干細(xì)胞的命運(yùn) 154
用于組織工程的納米結(jié)構(gòu)材料 156
器官工程 157
三維生物打印 162
芯片上的器官 164
將生物學(xué)、物理學(xué)與數(shù)學(xué)用于工程和再生組織 166
個(gè)生物雜化的跨領(lǐng)域材料機(jī)器人 168
第5 章 總之，生命改變一切 171
結(jié)語 生物變成物理：我們成為技術(shù)物種的時(shí)代正在來臨？ 183
科學(xué)家為新的技術(shù)文化而努力 184
科技與平等 189
創(chuàng)造積極技術(shù)未來的愿景 193
在過去的光輝中前行 196
譯后記 人類的又一次三岔路口 199
注釋 203
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