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内容大纲
本书精心挑选重大前沿生物技术门类与诺贝尔奖研究成果,按照生命科学的逻辑规律,根据DNA、RNA、蛋白质、生物大分子、小分子代谢物、药物化合物等不同层次之间的递进关系进行内容组织,并将重组蛋白、mRNA疫苗、新冠病毒核酸检测、癌症的基因治疗、X射线衍射技术、人工智能、定制医疗、DNA存储技术等众多碎片化的前沿科技知识点关联整合成系统的生命科学知识网络。
本教材大量引用大师级经典学术成果,涵盖近百位诺贝尔奖得主的重要科学贡献,包括医学与生理学奖、化学奖、物理学奖等;同时融合了贴近生活、改善民生的科技革新事例,以及历年诺奖得主真实有趣的人生故事。书中还以“知识框”对相关拓展知识进行扼要介绍,通过“问一问”启发读者进一步思考;也配套了“诺奖小故事”;还以二维码形式链接Rays平台生物小动画及“问一问”答案等数字资源。
本书是生物、医学等专业的通识课和选修课教材,也可作为生物科普读物供一般科技工作者阅读参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 概论
1.1 诺贝尔奖概述
1.1.1 诺贝尔其人与诺贝尔奖
1.1.2 诺贝尔奖的评选和颁发
1.1.3 诺贝尔奖探索生命奥秘
1.2 生物技术的进步
1.2.1 中心法则的逐步确立
1.2.2 诺贝尔奖与生命科学发展
1.2.3 诺贝尔奖与生物技术进步
1.3 生物经济与全球政策
1.3.1 华人科学家与其他重要奖项
1.3.2 中国生物经济与政策规划
1.3.3 国际生物经济与政策规划
第2章 DNA——生物信息的载体
2.1 生物信息的起源
2.1.1 DNA的发现
2.1.2 DNA的自我复制
2.1.3 基因的存在形式
2.1.4 DNA的螺旋结构
2.2 DNA测序技术
2.2.1 桑格测序
2.2.2 第二代测序技术
2.2.3 第三代测序技术
2.3 DNA的修饰和改造
2.3.1 DNA扩增技术——PCR
2.3.2 定点突变技术
2.3.3 可移动的遗传元件
2.3.4 DNA的修复机制
2.3.5 基因的靶向修饰
2.3.6 CRISPR基因组编辑技术
2.4 DNA的化学与计算机学科应用
2.4.1 DNA的合成技术
2.4.2 DNA的数字化存储
第3章 RNA——遗传信息的传递者
3.1 RNA家族
3.2 RNA病毒的一生——转录、逆转录和翻译
3.2.1 逆转录病毒与转录
3.2.2 自我增殖病毒和翻译
3.3 遗传密码——RNA奉行的真理
3.3.1 密码子的破译
3.3.2 密码子的性质
第4章 蛋白质——生物信息的表达
4.1 蛋白质结构
4.1.1 一级结构
4.1.2 二级结构
4.1.3 三级结构
4.1.4 四级结构
4.2 蛋白质结构和解析
4.3 蛋白质结构预测
4.3.1 蛋白质结构预测的发展
4.3.2 从蛋白质结构预测到创造蛋白质
4.4 生物节律
4.4.1 生物节律的发现
4.4.2 蛋白质与生物节律相关发现和应用
4.5 端粒和端粒酶
4.5.1 端粒和端粒酶的发现
4.5.2 端粒与长寿和衰老
4.6 蛋白质与健康
4.6.1 人造肉与天然肉
4.6.2 疾病的治疗
第5章 观察生物大分子的眼睛
5.1 生命现象的本质——生物大分子的结构与功能
5.1.1 蛋白质分子的结构与功能
5.1.2 核酸分子的结构与功能
5.1.3 天作之合——蛋白质与核酸(“剪不断,理还乱”的关系)
5.2 生物大分子分析技术——工欲善其事,必先利其器
5.2.1 X射线衍射——最早看到了生物大分子的光学探测方法
5.2.2 质谱、核磁共振谱——一级结构与三维结构
5.2.3 电子显微镜——让生物大分子的模样更清晰可见
5.2.4 冷冻电镜技术
第6章 生物小分子
6.1 生物小分子的重要作用
6.1.1 抗疟之旅——青蒿素的发现
6.1.2 人体为什么需要维生素?
6.2 生物小分子的合成与代谢
6.2.1 生命活动的能量从何而来——糖酵解途径
6.2.2 物质代谢与能量代谢的枢纽——三羧酸循环
6.3 生物小分子的合成与应用
6.3.1 胆固醇是“坏”分子吗——胆固醇的合成与应用
6.3.2 脂肪酸是如何获得的?——脂肪酸的合成与应用
6.3.3 微生物“变身”大药房——天然产物的合成与应用
第7章 药物的发现
7.1 自然界的瑰宝
7.1.1 古时医药的出现
7.1.2 微生物与疾病关联的发现
7.1.3 青霉素的发现——拉开抗生素时代的大幕
7.2 走向设计药物
7.2.1 砷凡纳明的发明
7.2.2 失败了的设计药物——齐多夫定
7.2.3 一氧化氮与西地那非、硝化甘油
7.2.4 气体递质
7.3 重大疾病的攻克
7.3.1 抗高血压药物设计
7.3.2 曾经的绝症——癌症
7.3.3 阿尔茨海默病是不是绝症?
7.4 未来——人工智能理性设计药物?
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