胚胎型仿生自修復技術 李嶽 ... [等]著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李嶽 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 仿生學
• 自修復材料
• 材料科學
• 生物材料
• 工程學
• 納米技術
• 組織工程
• 智能材料
• 生物醫學工程
• 損傷控製

店鋪： 盛德偉業圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090536

商品編碼：29673004707

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

售價：36.5元,便宜21.5元,摺扣62

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：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《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

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章 緒論 1.1 引言 1.2 仿生硬件的基本框架 1.2.1 P軸：進化硬件 1.2.2 O軸：復製與再生硬件 1.2.3 E軸：後天學習硬件 1.2.4 混閤POE硬件 1.3 胚胎型仿生自修復硬件的研究現狀與發展趨勢 1.3.1 胚胎電子細胞的結構設計 1.3.2 胚胎電子陣列的發育與自修復 1.3.3 胚胎電子陣列的應用 1.4 全書組織結構第2章 仿生自修復硬件生物學基礎 2.1 生物係統的分類與修復層次 2.1.1 生物的分類 2.1.2 生物體的修復層次 2.2 原核生物係統 2.2.1 原核細胞及其結構 2.2.2 原核生物的遺傳物質及其特性 2.2.3 原核細胞群落及相互作用 2.2.4 細菌耐藥性的形成 2.3 真核生物係統 2.3.1 真核細胞及其結構 2.3.2 生物體的發育 2.3.3 生物細胞的通信 2.3.4 生物體的自修復 2.3.5 生物體的內分泌係統 2.4 本章小結第3章 仿生自修復硬件基本原理 3.1 仿生自修復模型 3.1.1 真核仿生模型 3.1.2 原核仿生模型 3.1.3 內分泌仿生模型 3.2 仿生自修復硬件的體係結構 3.2.1 網狀結構 3.2.2 總綫結構 3.2.3 復閤結構 3.3 仿生自修復硬件的故障自檢測方法 3.3.1 模塊多模冗餘 3.3.2 關鍵信息編碼冗餘 3.3.3 對稱自檢測 3.3.4 細胞互檢 3.4 仿生自修復硬件的自修復機製 3.4.1 單細胞移除機製 3.4.2 列(行)移除機製 3.4.3 細胞移除機製 3.4.4 Szasz移除機製 3.4.5 Lala移除機製 3.4.6 復閤移除機製 3.4.7 自修復機製的可靠性分析 3.5 仿生自修復硬件的實現方法 3.5.1 專用芯片的實現 3.5.2 基於可編程邏輯器件的實現 3.6 本章小結第4章 仿生自修復硬件的基本結構 4.1 仿生電子陣列結構 4.1.1 真核仿生陣列結構 4.1.2 原核仿生陣列結構 4.1.3 內分泌仿生陣列結構 4.2 功能模塊結構 4.2.1 基於MUX的基本結構 4.2.2 基於MUX的對稱自檢結構 4.2.3 基於LUT的基本結構 4.3 輸入輸齣模塊結構 4.3.1 傳統輸入輸齣模塊結構 4.3.2 鏈狀結構布綫資源 4.3.3 對稱布綫連接 4.3.4 內分泌細胞輸入輸齣模塊結構 4.4 配置存儲模塊結構 4.4.1 基於查找錶結構 4.4.2 基於移位寄存器結構 4.5 其他常見模塊結構 4.5.1 地址模塊基本結構 4.5.2 基於擴展海明碼的自檢模塊結構 4.6 本章小結第5章 仿生自修復硬件的設計與實現 5.1 基於FPGA的仿生自修復乘法器 5.1.1 基於FPGA的仿生自修復硬件實現步驟 5.1.2 乘法器詳細設計步驟與結果分析 5.1.3 基於原核仿生陣列的乘法器 5.2 基於真核仿生陣列的FIR濾波器 5.2.1 FIR濾波器及其實現結構 5.2.2 FIR濾波器的仿生電子陣列實現基礎 5.2.3 仿生自修復FIR濾波器設計 5.2.4 仿生自修復FIR濾波器仿真與驗證 5.3 基於內分泌仿生陣列的模糊控製器 5.3.1 一級直綫型倒立擺建模 5.3.2 仿生自修復模糊控製器設計及實現 5.3.3 模糊控製器仿真驗證 5.3.4 模糊控製器實驗驗證 5.4 本章小結參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《生命織錦：生物材料的邊界探索》 內容簡介 在漫長而艱辛的生命演化曆程中，自然界造就瞭無數令人驚嘆的精巧設計。從微觀細胞的自組裝到宏觀生物體的再生修復，生命展現齣一種超越人工製造的內在智慧和強大韌性。正是對這種生命奇跡的深入洞察，激發瞭人類對生物材料的無限遐想與不懈追求。《生命織錦：生物材料的邊界探索》一書，便是一次關於理解、模仿並最終超越自然生命體係中核心機製的深度旅程。本書不局限於某個單一領域，而是以一種宏觀的視角，審視生物材料學、仿生學、再生醫學以及先進製造技術如何匯聚，共同編織齣未來材料科學的嶄新篇章。 本書首先追溯瞭人類對生物材料的認知曆史，從古代樸素的草藥、骨骼應用，到現代高分子、納米材料的興起，揭示瞭人類從“藉鑒”到“模擬”的演進過程。我們發現，生命體並非被動存在，而是通過一係列動態、智能的響應機製來維持其結構的完整性和功能的正常運作。這些機製，如自我修復、適應性生長、精準響應外部刺激等，為我們設計和製造更具生命力的材料提供瞭最寶貴的啓示。 進入本書的核心篇章，我們將聚焦於“生命織錦”這一概念。它意味著我們不再僅僅是簡單地復製生物的形態，而是緻力於理解和復現其內在的“生命力”——那種在損傷發生後能夠自我修復，在環境變化時能夠自我調整，甚至能夠在特定條件下進行生長與演進的能力。這不僅僅是材料學的革命，更是工程學思維方式的深刻轉變。 在“自我修復的智慧”章節中，我們將深入探討生物體是如何在分子、細胞乃至組織層麵實現損傷的感知、信號傳遞以及修復物質的生成與輸送的。例如，血管網絡如何在外傷後自動“止血”並“重建”，細胞如何精確識彆並清除受損成分，以及骨骼如何通過應力感受來優化其結構密度。本書將這些自然界的“編程”語言翻譯成工程學的語言，介紹當前科研人員如何通過設計特殊的微膠囊、自愈閤聚閤物、響應性水凝膠等，在人造材料中模擬這些功能。我們將看到，這些材料能夠智能地感知裂紋或損傷，並釋放齣修復劑，填補空缺，恢復材料的機械性能和功能，從而極大地延長設備的使用壽命，並減少因材料失效帶來的安全隱患。 “適應性與響應性材料”是本書的另一大亮點。自然界中的生物體能夠根據環境的變化（如溫度、濕度、pH值、光照、電磁場等）調整自身的結構和功能。本書將探討如何通過設計具有“智能”響應性的生物材料，賦予人造材料類似的“生命感”。這包括但不限於：對特定化學信號作齣反應，改變顔色或形態；在溫度升高時自動展開以散熱；在潮濕環境中改變吸濕性；甚至能夠根據外部電信號進行形變或能量轉換。這些材料的應用前景極為廣闊，從智能服裝、自適應建築外牆，到能夠根據生理信號實時調整藥物釋放的生物傳感器，都將因這些技術的突破而成為現實。 “再生與構建：生命的藍圖”章節將把視野拓展到更宏大的尺度。生物體不僅能夠修復損傷，更能從零開始構建復雜的組織和器官。本書將介紹當前在組織工程和再生醫學領域取得的突破，以及如何藉鑒生物體的發育機製來設計和製造更復雜的仿生結構。我們將探討如何利用生物相容性支架材料，結閤細胞培養和生長因子，引導細胞分化和組織再生，最終實現受損器官的功能性修復。這不僅對醫療領域具有劃時代的意義，也為未來的3D打印技術提供瞭新的方嚮，使我們能夠打印齣具有復雜內部結構和生命活性的“活體”材料。 “從模型到現實：技術瓶頸與未來展望”部分，本書將客觀分析當前仿生自修復材料技術所麵臨的挑戰，包括材料的穩定性、成本效益、大規模生産的難題，以及如何更好地實現材料與生物係統的深度融閤。同時，也將描繪這項技術未來的發展藍圖，展望其在醫療健康、航空航天、環境保護、能源開發等領域的顛覆性應用。例如，在太空探索中，能夠自我修復的航天器材料將大大降低維護成本和風險；在生物醫藥領域，模擬生物體修復能力的植入物將極大提升患者的生活質量；在可持續發展方麵，具有自我修復和再生能力的材料將減少資源消耗和環境汙染。 《生命織錦：生物材料的邊界探索》旨在為讀者呈現一個關於生物材料學的全景圖，揭示生命體隱藏在錶象之下的深刻智慧。它不僅僅是一本介紹前沿科技的書籍，更是一次對生命本質的哲學思考。通過深入理解生命體的構造與運作邏輯，我們不僅能夠製造齣更優越的材料，更能從中汲取關於可持續發展、生命力與適應性的寶貴啓示，從而為人類創造一個更健康、更智能、更和諧的未來。本書適閤所有對生命科學、材料工程、仿生技術以及未來科技發展感興趣的讀者。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書無疑是為深度閱讀而設計的，紙張的質感、圖錶的清晰度都體現瞭齣版方對內容的尊重。內容層麵，它展現瞭一種罕見的成熟與遠見。它沒有將“仿生”停留在模仿外形，而是深入到瞭“功能邏輯”和“係統哲學”層麵。作者深知，真正的自修復並非簡單的零件替換，而是一種基於環境感知和預判的、持續性的、動態平衡的自我維持過程。書中關於“容錯性設計”的探討，尤為深刻，它挑戰瞭傳統工程學中對“完美無缺”的執念，轉而頌揚瞭生命體中那種“允許局部錯誤存在以保證整體存續”的智慧。這種對係統韌性（Resilience）的強調，不僅是技術上的進步，更是一種管理復雜性、應對不確定性的人生態度。讀罷全書，我感到一種由衷的敬畏，敬畏於自然界造物的精妙，也敬畏於人類心智能夠抵達的探索深度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它似乎在刻意地避免那種高高在上的說教口吻，反而采用瞭一種近乎“田野調查筆記”的記錄方式。仿佛作者本身就是一名潛伏在最前沿實驗室的觀察者，冷靜而剋製地記錄下每一個突破性的瞬間，以及那些伴隨突破而來的小規模失敗與修正。這種“在場感”使得那些原本可能枯燥的技術細節，立刻鮮活瞭起來。我仿佛能聞到實驗室裏特有的氣味，感受到研究人員為瞭一個微小參數調整而付齣的巨大心力。這種細膩的、去英雄化個人努力的描寫，讓整本書的基調顯得異常真實可信。它沒有過度美化技術攻堅的道路，而是坦誠地展示瞭科學探索中的挫摺、迂迴和偶然性。對於那些真正熱愛科研過程本身的人來說，這種樸素而有力的敘述，比任何華麗的辭藻都要動人得多，它真正捕捉到瞭“求知”這一行為的精髓所在。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是經曆瞭一場密集的思維風暴，它徹底顛覆瞭我過去對“修復”與“再生”的固有認知。作者對理論框架的構建如同搭建一座精密的瑞士鍾錶，每一個齒輪、每一個遊絲的咬閤都必須恰到好處，纔能驅動整個“自修復”機製的完美運轉。尤其是一些關鍵的數學模型和化學反應路徑的描述，雖然初看有些晦澀，但作者的筆觸總能精準地引導讀者抵達其設計的核心洞察點。它強迫你跳齣綫性的、機械化的思維定勢，去理解一種更接近自然界本身所擁有的、高度冗餘且適應性極強的係統架構。我個人對其中關於“信息熵的逆轉”的討論特彆感興趣，那部分的內容幾乎已經觸及到瞭信息論與生命維持係統的深層交叉點。這本書的價值不僅在於它提齣瞭一個先進的技術方嚮，更在於它提供瞭一套思考復雜動態係統的全新認知工具和方法論，是那種需要反復研讀，並在不同人生階段都會有新體悟的寶藏之作。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的宏大敘事和精妙細節處理，讓人聯想到十九世紀那些厚重的、探討人類命運與技術邊界的經典科幻巨著。作者在構建一個全新的生物工程學圖景時，展現瞭驚人的想象力，但更令人稱道的是其嚴謹的邏輯推演。它並非僅僅描繪瞭未來圖景的炫目，而是深入挖掘瞭這種“仿生自修復”技術在倫理、社會結構乃至哲學層麵可能引發的連鎖反應。我尤其欣賞作者對於材料科學與生命哲學結閤點的探討，那些關於“何為生命本質”的辯論，被巧妙地融入到技術迭代的過程中，讀起來既有學術的深度，又不失故事的張力。全書的節奏控製得非常齣色，從開篇對核心概念的鋪陳，到中段復雜係統的運作機製的剖析，再到最後對技術成熟後社會形態的預想，一氣嗬成，讓人沉浸其中，幾乎忘記瞭自己是在閱讀一本技術前沿的論述，更像是在見證一個新物種的誕生史詩。這種將冷硬的工程學與溫熱的人性關懷融為一體的寫作手法，在當代科技文學中實屬罕見。

評分☆☆☆☆☆

這本書在處理跨學科知識的融閤上展現瞭大師級的功力。它不滿足於在單一學科內部做深化，而是大膽地將生物力學、納米材料學、高級控製論甚至一些混沌理論的元素編織在一起。閱讀體驗就像是跟隨一位博學的嚮導，穿梭於知識的叢林，每走一步都能發現不同領域知識的交匯點和新的生長點。特彆是關於“自適應結構”的章節，作者巧妙地引用瞭古代建築的抗震原理與現代細胞膜的動態平衡機製進行類比，這種橫嚮的參照係轉換，極大地拓寬瞭讀者的思維邊界。它告訴我們，解決未來問題的鑰匙，往往隱藏在看似毫不相關的曆史經驗和自然現象之中。這本書對於那些希望進行跨界創新，或者正在尋求突破學科壁壘的研究人員來說，無疑是一本極具啓發性的燈塔，它證明瞭真正的創新往往發生在學科的邊緣地帶。