软物质前沿科学丛书 无处不在的巨分子 原书第2版PDF电子书下载

第1章 概述：巨分子世界中的物理学 1

第2章 高聚物分子看上去是什么样的 4

2.1高聚物是很长的分子链 4

2.2高聚物链的柔性 6

2.3柔性的机理 9

2.4一幅高聚物链的“肖像” 10

2.5异质高聚物、支链高聚物和带电高聚物 11

2.5.1异质高聚物 13

2.5.2支链高聚物 13

2.5.3带电高聚物 14

2.6环状大分子与拓扑效应 15

第3章 高聚物是怎么制作的 18

3.1聚合法 18

3.2缩聚法 20

3.3高聚物合成的催化剂 21

3.4多分散性，活性聚合 22

3.5支链高聚物 23

第4章 那里有什么样的高聚物物质？ 24

4.1物质和高聚物的“传统”状态 24

4.2高聚物物质的可能状态 25

4.3塑料 28

4.4高聚纤维 29

4.5高聚物液晶与超强纤维 34

4.6高聚物溶液 36

4.7高聚物共混物和嵌段共聚物 37

4.8离聚物和缔合高聚物 39

4.9导电高聚物 43

第5章 自然界中的高聚物 44

5.1关于水和对它的爱与恨 44

5.2有头有尾的分子 46

5.3分子生物学与分子建筑 50

5.4分子机器：蛋白质、RNA和DNA 52

5.5蛋白质、DNA和RNA的化学结构 53

5.5.1蛋白质 53

5.5.2核酸 54

5.6生物大分子的一级、二级和三级结构 56

5.6.1一级结构：序列 56

5.6.2DNA甲基化 59

5.6.3二级结构 59

5.6.4三级结构 64

5.7球状蛋白质酶 66

5.8分子马达 68

5.9物理学和生物学 69

第6章 简单高聚物线团的数学 71

6.1物理学中的数学 71

6.2高聚物链与布朗运动的相似性 72

6.3高聚物线团的尺寸 74

6.4“平方根”定律的推导 76

6.5持续长度与库恩片段 78

6.6高聚物线团的密度和高聚物溶液的浓度范围 80

6.7高斯分布 82

第7章 高弹性的物理学 85

7.1哥伦布发现了……天然橡胶 85

7.2高弹性 86

7.3硫化的发现 87

7.4合成橡胶 90

7.5高弹性与单条高聚物链的拉伸 90

7.6熵 95

7.7理想气体的熵弹性 98

7.8自由能 100

7.9高聚物链的熵弹性 101

7.10高聚物网络的熵弹性 102

7.11橡胶变形的谷奇-焦耳效应和热学观点 106

7.12再谈单链拉伸：蠕虫状链模型与dsDNA 108

7.12.1链的强烈伸展类似其受限于窄管中 110

7.12.2自由连接链的强烈拉伸 111

7.12.3蠕虫状链的强烈拉伸 112

7.12.4力谱 114

第8章 排除体积问题 117

8.1线性记忆和体积相互作用 117

8.2分子世界中的四种力、尺度和单位 119

8.3排除体积——把问题公式化 121

8.4线团的密度和单体单元的碰撞 123

8.5单体单元的碰撞（或接触）如何影响内部能量？维里展开式 125

8.6好溶剂与坏溶剂，以及θ条件 127

8.7高聚物线团在好溶剂中的溶胀 128

8.8半稀溶液中的排除体积效应 131

8.9高聚物共混物几乎不混溶 133

第9章 线团和微球 136

9.1什么是线团-微球转变？ 136

9.2微球的自由能 138

9.3单体相互作用能 139

9.4熵的贡献 140

9.5溶胀系数α 141

9.6线团-微球转变 144

9.7转变前的溶胀 146

9.8线团微球转变的实验观察 147

9.9DNA双螺旋的微球状态 148

9.10线团-微球转变的动力学 152

9.11一些总结 153

9.12为什么我们称它们为微球？ 154

9.13线团-微球转变的级次是什么？ 155

第10章 球状蛋白质与折叠 157

10.1安芬森实验：蛋白质复性 157

10.2非周期性晶体或平衡的玻璃 158

10.3利文索尔悖论 161

10.4变性和复性是具有潜热的急剧协同转变 162

10.5随机序列的杂聚物不像蛋白质，因为它们没有潜热 163

10.6选中的序列 166

10.7记住（和弄混）不止一种构象 169

10.8能景和漏斗 170

10.9成核作用与利文索尔悖论的解决 171

10.10在体、离体和虚体 173

10.11我们理解蛋白质折叠了吗 176

10.12“蛇立方”木制玩具 177

第11章 打结，还是不打结？ 180

11.1物理学中的结：原子是什么 180

11.2结表 182

11.3结是常见的吗 184

11.4DNA中的结 186

11.5绞旋DNA与拓扑酶 187

11.6蛋白质中的结 189

第12章 凝胶和智能凝胶 192

12.1凝胶和网络，以及如何制备 192

12.2弹性和管道 194

12.3凝胶在好溶液中的溶胀 195

12.4高聚物网络的塌缩 197

12.5蝴蝶图案 204

12.6协同扩散 206

12.7印记 206

12.8田中丰一——高聚物凝胶先生 207

第13章 高聚物流体动力学 210

13.1黏度 210

13.2黏弹性 211

13.3蛇行模型 215

13.4最长弛豫时间 216

13.5等效交联网络的杨氏模量 220

13.6管道 221

13.7最长弛豫时间与链长的关系 222

13.8高聚物熔体的黏度和自扩散系数 224

13.9蛇行理论的实验检测 225

13.10蛇行理论和DNA凝胶电泳 225

13.11蛇行理论和在聚合反应中的凝胶效应 228

第14章 复杂高聚物结构的数学：分形 230

14.1物理学中的一点数学：物理学家如何确定空间的维度 230

14.2确定性分形或如何绘制娱乐图样 231

14.3白相似性 234

14.4天然分形 235

14.5简单的高聚物分形 240

14.6为什么要关心分形？（两位作者某天如是说） 242

14.7为什么幂律描述了自相似性，以及这在高聚物物理学中有何用途 243

14.8高聚物中的其他分形，分形中的高聚物 246

14.9几何学与分类 247

第15章 高聚物、进化与生命起源 249

15.1为什么在一本关于高聚物的书中讨论进化 249

15.2进化的分子现象学 251

15.2.1系谱树，其根：卢卡 251

15.2.2进一步观察 252

15.2.3幂律 253

15.2.4序列的统计学 255

15.2.5有意义和无意义的，随机与分形 256

15.3熵与进化 257

15.3.1进化着的宇宙中的生命 257

15.3.2生命与热力学第二定律 258

15.3.3早期地球上的化学演化 261

15.3.4一级聚合反应 262

15.3.5记住随机选择 264

15.3.6自然界中的左右手对称性 266

15.3.7 QWERTY 267

15.3.8新信息的产生 267

15.4结论 269

建议进一步阅读的书单 270

索引 276

译后记 287

彩图 289