前言 美国科学、工程和公共政策委员会主席乔治·M·洛 1
目录 1
序言：科学、技术和国家当前任务 索尔克研究所弗洛伊德·E·布卢姆 3
一 多细胞生物的遗传程序 全国肿瘤研究所马克辛·F·辛格 15
科学背景知识 15
DNA如何指导细胞 17
基因是DNA片段 17
有了基因工程才得以研究复杂的基因组 19
现代知识概论 20
实验方法 20
基因组是动态的 21
基因指导发育 22
理解事物的多样性 22
研究工作的活跃领域 23
真核细胞基因的结构和表达 23
真核细胞染色体中DNA的组成 25
基因组不是静态的 27
发育和分化 35
展望 37
参考文献 38
二 植物的分子和遗传工程 华盛顿大学约瑟夫·E·瓦纳 39
植物基因 40
概述 40
利用农杆菌来进行转化 43
利用其它载体进行转化 45
植物细胞对转化DNA的摄取 46
从单个植物细胞再生完整植株 47
可选择标记的需要性 50
单倍体细胞和植物的优势 51
展望 53
参考文献 55
三 激素与神经递质的细胞受体 芝加哥大学H·盖伊·威廉—阿什曼 56
激素和神经递质 57
激素和神经递质受体的发现及其性质 58
受体是蛋白质 58
受体的两个功能 59
受体的形成和周转对于健康和疾病的影响 60
信号放大 60
受体研究的其它实际应用 61
性腺和肾上腺皮质类固醇激素的受体 61
类固醇性激素受体与疾病 63
胰岛素受体 66
胆碱能受体 68
与儿茶酚胺类激素和神经递质有关的肾上腺素能受体 70
前景如何 72
展望 74
参考文献 75
四 精神生物学 圣迭戈加利福尼亚大学史蒂文·希列亚德 76
神经系统概论 77
神经元 78
神经系统 79
脑的生长和发育 79
脑的神经递质系统 80
在精神病中所起的作用 81
在神经病方面所起的作用 81
在减轻疼痛方面所起的作用 82
在行为方面所起的作用 83
激素 83
感觉和知觉的神经学基础 84
视觉 84
听觉 86
本体感觉 86
学习和记忆 87
脑功能的左右不对称 88
识别和语言 88
大脑皮层的组织 90
脑的电活动 90
区域性脑代谢构图 92
展望 93
参考文献 95
五 表面科学及其应用 贝尔实验所霍默·D·哈格斯特伦 96
表面科学的性质 97
表面实验 99
表面组成 100
表面几何结构 101
表面电子结构 104
表面原子运动 105
表面科学和表面技术 105
分子束外延 106
多相催化 109
表面分析 111
展望 112
参考文献 114
六 流体中的湍流 马萨诸塞州研究所威廉·V·R·马尔库斯 115
湍流的起源 116
统计理论 117
重点在机理 118
剪切流失稳 118
过渡点 118
波状运动 120
湍流类型 120
用计算机模拟进行发现 122
湍流控制 122
旋转系统 123
对流湍流 123
多种扰动 124
统计法 125
反湍流 126
理论和实验紧密结合 127
简单系统的紊乱 127
直流电机中的紊乱 127
浑沌研究 129
有序流动仍然存在 130
展望 131
参考文献 132
七 激光 贝尔实验所C·库马N·佩特 133
激光与相干光 133
新型激光器与激光系统 134
更短的脉冲，更短的波长 135
超短脉冲 137
自由电子激光器 137
复杂原子及分子 139
高分辨光谱学 139
基础系统 139
固体材料 140
超精确稳定及度量学 141
光波通信用的激光 141
目前的技术 142
基本的了解 143
未来的技术方向 144
未来的研究方向 145
用激光分离同位素 145
激光的应用 147
工业中的应用 147
与国防有关的用途 148
医学上的应用 149
展望 151
参考文献 152
八 下一代机器人纽约大学雅各布·T·施瓦茨IBM沃森研究中心戴维·格罗斯曼合著 153
应用：经济上的考虑 154
目前机器人系统硬件和软件的局限性 154
机器人的机械手 155
美国和日本的机器人 156
目前机器人的局限性 157
机械手的特征 157
机器人的程序设计语言 159
现有语言 160
按需要扩充机器人程序设计语言 161
机器人传感器 162
视觉系统的结构与特征 163
用计算机分析图象 164
其它研究课题 165
未来的用途 169
家用机器人 169
其他未来用途 170
培训一代机器人学家 171
机器人对社会的影响 171
展望 172
参考文献 173