纳米材料科学导论-第二版 节选

《纳米材料科学导论(第2版)》符合教学要求，富有启发性，有利于学生素质、能力的培养和提高；理论论证科学，实践性强，能及时、准确地反映国内外先进成果。《纳米材料科学导论(第2版)》可作为高等院校材料科学、应用物理、应用化学等专业的本科生和研究生教学用书，也可供有关专业的教学和科研人员参考。20世纪末，纳米科学和纳米技术的产生催生了纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米材料科学等新型学科。《纳米材料科学导论(第2版)》是在**版的基础上修订而成的，介绍了纳米科学与纳米技术，自然界中的纳米结构与纳米材料，纳米材料的结构及物理、化学性质，纳米固体材料的微结构，纳米结构组装，纳米微粒的制备与表面修饰，金属纳米材料的晶体学，碳纳米球和碳纳米管，石墨烯的制备、功能化及其应用，计算机中的纳米芯片，DNA联姻纳米技术，粘土矿物及其纳米复合材料。

纳米材料科学导论-第二版 相关资料

插图：1.5.3.2 细胞复制构想细胞制造各种成分有两步构想：第一步，利用简单的化学聚合反应来制造线性大分子；第二步，制造能够自发折叠成三维功能结构的分子。这两步不需要复杂困难的三维制造过程，它只要把许多氨基酸珠子串成一条多肽链，让这条链自组装成一台蛋白质机器，最终的三维功能结构的信息就编码在这些珠子的顺序里。细胞中三类最重要的分子即DNA、RNA和蛋白质都是通过这种方法制造的，然后蛋白质再制造细胞中的其他分子。蛋白质也自发地同其他分子包括其他蛋白质、核酸和小分子等结合起来，形成更大的功能结构。建造复杂三维结构的策略就是先合成线性分子，然后再进行不同程度的分子自组装，这种方法的效率是极高的。1.5.3.3 细胞分子催化剂细胞是促进化学反应发生，但本身又不参与反应的各种分子催化剂，和其他功能性成分包括传感器、结构部件、泵和马达等组成的大系统。细胞中的纳米机器绝大部分都是分子催化剂。这些催化剂承担了细胞的大部分工作，主要包括：形成脂族化合物，而这些化合物又自组装成把细胞围起来的柔性薄片；制造自复制所需的各种分子成分；生产细胞所需的能量并调节其能量的消耗；记录并存储档案信息和工作信息；使细胞内部环境的运行参数保持在适当的范围内。1.5.3.4 几种分子机器在细胞所使用的众多神奇的分子机器中，最重要的有四种，其中由rRNA和蛋白质构成的核糖体起着关键的作用，它位于核酸与蛋白质（即信息与行为）之间的结合部。核糖体是一种极其复杂的机器，它接受mRNA中存储的信息，并用它来建造蛋白质。存在于植物细胞和藻类中的叶绿体是一种较大的结构，叶绿体内的分子阵列起着调谐光学天线的作用，收集太阳光中的光子并利用它们来生产化学燃料。这些化学燃料可以存储在细胞内，为细胞的众多功能提供动力。叶绿体还把水转变为人类生命一刻也离不开的氧气，这当初不过是细胞在收集光的过程产生的一种物质。

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