1 构成物质的基本单位--原子 1
1.2 古代原子论 2
1.2 近代原子论 3
1.3 现代的原子理论 4
1.4 原子和分子 6
1.5 分子的结构和性质 7
2 大量原子和分子的特征与研究方法 11
2.1 气体分子运动论 11
2.2 麦克斯韦分布 13
2.3 热力学第二定律 16
2.4 分子小妖和分子棘轮 17
2.5 原子和分子存在的证据 19
3 单分子科学的引入 23
3.1 原子和分子研究中的共性和个性 24
3.2 单分子科学的研究内容 26
3.3 单分子科学的研究意义 29
4 单分子科学的研究方法及设备 30
4.1 扫描隧道显微镜 31
4.2 原子力显微镜 34
4.3 光学镊子 38
4.4 近场光学显微镜 40
4.5 其他各种光学显微镜 42
4.6 分子有序膜的自组装 43
5 表面单分子的化学和物理过程 45
5.1 神奇的微观表面 46
5.2 表面缺陷的修复 49
5.3 环状分子的吸附 50
5.4 链端效应 51
5.5 奇怪的比赛 53
5.6 卤素分子掉头 54
5.7 物理吸附向化学吸附的转化 55
5.8 吸附态单分子的化学反应 57
5.9 化学反应的聚焦 60
5.10 单分子试管 61
5.11 加速混合 64
6 单分子的电子学性质 65
6.1 量子效应 66
6.2 单电子隧穿现象 67
6.3 单个纳米粒子上的单电子隧穿 68
6.4 单个小分子的电子学特征 69
6.5 量子导线 73
6.6 单电子器件的雏形 82
7 单个生物大分子的物理化学 89
7.1 单个酶分子的活性 91
7.2 单根DNA分子的物理化学性质 96
7.3 单根DNA分子的溶液动力学 105
7.4 DNA物理图谱的测定 113
7.5 肌肉运动的本质 114
8 单分子谱和单分子检测 121
8.1 单分子谱和单分子检测 122
8.2 单个分子的力学谱 123
8.3 单个生物分子的力学谱 133
8.4 单分子振动光谱 140
8.5 单分子的近场光谱和检测 144
8.6 基于扫描探针技术的单分子检测 149
8.7 经典的单分子检测方法 153
9 单原子和单分子的操纵 161
9.1 用STM操纵单原子和分子 162
9.2 更灵巧和更快捷的操纵 171
9.3 激光镊子的应用 173
9.4 单根DNA分子的操纵和剪切 175
9.5 碳纳米管 177
9.6 单分子机械学 184
参考文献 191