無處不在的巨分子（原書第2版）

目錄
叢書序
序
讀者對(duì)本書第1版的評(píng)論
前言
致謝
第1章 概述：巨分子世界中的物理學(xué) 1
第2章 高聚物分子看上去是什么樣的 4
2.1 高聚物是很長的分子鏈 4
2.2 高聚物鏈的柔性 6
2.3 柔性的機(jī)理 9
2.4 —幅高聚物鏈的“肖像” 10
2.5 異質(zhì)高聚物、支鏈高聚物和帶電高聚物 11
2.5.1 異質(zhì)高聚物 13
2.5.2 支鏈高聚物 13
2.5.3 帶電高聚物 14
2.6 環(huán)狀大分子與拓?fù)湫?yīng) 15
第3章 高聚物是怎么制作的 18
3.1 聚合法 18
3.2 縮聚法 20
3.3 高聚物合成的催化劑 21
3.4 多分散性，活性聚合 22
3.5 支鏈高聚物 23
第4章 那里有什么樣的高聚物物質(zhì)？24
4.1 物質(zhì)和高聚物的“傳統(tǒng)”狀態(tài) 24
4.2 高聚物物質(zhì)的可能狀態(tài) 25
4.3 塑料 28
4.4 高聚纖維 29
4.5 高聚物液晶與超強(qiáng)纖維 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 離聚物和締合高聚物 39
4.9 導(dǎo)電高聚物 43
第5章 自然界中的高聚物 44
5.1 關(guān)于水和對(duì)它的愛與恨 44
5.2 有頭有尾的分子 46
5.3 分子生物學(xué)與分子建筑 50
5.4 分子機(jī)器：蛋白質(zhì)、RNA和DNA 52
5.5 蛋白質(zhì)、DNA和RNA的化學(xué)結(jié)構(gòu) 53
5.5.1 蛋白質(zhì) 53
5.5.2 核酸 54
5.6 生物大分子的一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu) 56
5.6.1 一級(jí)結(jié)構(gòu)：序列 56
5.6.2 DNA甲基化 59
5.6.3 二級(jí)結(jié)構(gòu) 59
5.6.4 三級(jí)結(jié)構(gòu) 64
5.7 球狀蛋白質(zhì)酶 66
5.8 分子馬達(dá) 68
5.9 物理學(xué)和生物學(xué) 69
第6章 簡單高聚物線團(tuán)的數(shù)學(xué) 71
6.1 物理學(xué)中的數(shù)學(xué) 71
6.2 高聚物鏈與布朗運(yùn)動(dòng)的相似性 72
6.3 高聚物線團(tuán)的尺寸 74
6.4“平方根”定律的推導(dǎo) 76
6.5 持續(xù)長度與庫恩片段 78
6.6 高聚物線團(tuán)的密度和高聚物溶液的濃度范圍 80
6.7 高斯分布 82
第7章 高彈性的物理學(xué) 85
7.1 哥倫布發(fā)現(xiàn)了 天然橡膠 85
7.2 高彈性 86
7.3 硫化的發(fā)現(xiàn) 87
7.4 合成橡膠 90
7.5 高彈性與單條高聚物鏈的拉伸 90
7.6 熵 95
7.7 理想氣體的熵彈性 98
7.8 自由能 100
7.9 高聚物鏈的熵彈性 101
7.10 高聚物網(wǎng)絡(luò)的熵彈性 102
7.11 橡膠變形的谷奇-焦耳效應(yīng)和熱學(xué)觀點(diǎn) 106
7.12 再談單鏈拉伸：蠕蟲狀鏈模型與dsDNA 108
7.12.1 鏈的強(qiáng)烈伸展類似其受限于窄管中 110
7.12.2 自由連接鏈的強(qiáng)烈拉伸 111
7.12.3 蠕蟲狀鏈的強(qiáng)烈拉伸 112
7.12.4 力譜 114
第8章 排除體積問題 117
8.1 線性記憶和體積相互作用 117
8.2 分子世界中的四種力、尺度和單位 119
8.3 排除體積——把問題公式化 121
8.4 線團(tuán)的密度和單體單元的碰撞 123
8.5 單體單元的碰撞（或接觸）如何影響內(nèi)部能量？維里展開式 125
8.6 好溶劑與壞溶劑，以及條件 127
8.7 高聚物線團(tuán)在好溶劑中的溶脹 128
8.8 半稀溶液中的排除體積效應(yīng) 131
8.9 高聚物共混物幾乎不混溶 133
第9章 線團(tuán)和微球 136
9.1 什么是線團(tuán)-微球轉(zhuǎn)變？136
9.2 微球的自由能 138
9.3 單體相互作用能 139
9.4 熵的貢獻(xiàn) 140
9.5 溶脹系數(shù)a 141
9.6 線團(tuán)-微球轉(zhuǎn)變 144
9.7 轉(zhuǎn)變前的溶脹 146
9.8 線團(tuán)-微球轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)觀察 147
9.9 DNA雙螺旋的微球狀態(tài) 148
9.10 線團(tuán)-微球轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué) 152
9.11 一些總結(jié) 153
9.12 為什么我們稱它們?yōu)槲⑶颍?54
9.13 線團(tuán)-微球轉(zhuǎn)變的級(jí)次是什么？155
第10章 球狀蛋白質(zhì)與折疊 157
10.1 安芬森實(shí)驗(yàn)：蛋白質(zhì)復(fù)性 157
10.2 非周期性晶體或平衡的玻璃 158
10.3 利文索爾悖論 161
10.4 變性和復(fù)性是具有潛熱的急劇協(xié)同轉(zhuǎn)變 162
10.5 隨機(jī)序列的雜聚物不像蛋白質(zhì)，因?yàn)樗鼈儧]有潛熱 163
10.6 選中的序列 166
10.7 記住（和弄混）不止一種構(gòu)象 169
10.8 能景和漏斗 170
10.9 成核作用與利文索爾悖論的解決 171
10.10 在體、離體和虛體 173
10.11 我們理解蛋白質(zhì)折疊了嗎 176
10.12“蛇立方”木制玩具 177
第11章 打結(jié)，還是不打結(jié)？180
11.1 物理學(xué)中的結(jié)：原子是什么 180
11.2 結(jié)表 182
11.3 結(jié)是常見的嗎 184
11.4 DNA中的結(jié) 186
11.5 絞旋DNA與拓?fù)涿?187
11.6 蛋白質(zhì)中的結(jié) 189
第12章 凝膠和智能凝膠 192
12.1 凝膠和網(wǎng)絡(luò)，以及如何制備 192
12.2 彈性和管道 194
12.3 凝膠在好溶液中的溶脹 195
12.4 高聚物網(wǎng)絡(luò)的塌縮 197
12.5 蝴蝶圖案 204
12.6 協(xié)同擴(kuò)散 206
12.7 印記 206
12.8 田中豐一——高聚物凝膠先生 207
第13章 高聚物流體動(dòng)力學(xué) 210
13.1 黏度 210
13.2 黏彈性 211
13.3 蛇行模型 215
13.4 最長弛豫時(shí)間 216
13.5 等效交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的楊氏模量 220
13.6 管道 221
13.7 最長弛豫時(shí)間與鏈長的關(guān)系 222
13.8 高聚物熔體的黏度和自擴(kuò)散系數(shù) 224
13.9 蛇行理論的實(shí)驗(yàn)檢測 225
13.10 蛇行理論和DNA凝膠電泳 225
13.11 蛇行理論和在聚合反應(yīng)中的凝膠效應(yīng) 228
第14章 復(fù)雜高聚物結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)：分形 230
14.1 物理學(xué)中的一點(diǎn)數(shù)學(xué)：物理學(xué)家如何確定空間的維度 230
14.2 確定性分形或如何繪制娛樂圖樣 231
14.3 自相似性 234
14.4 天然分形 235
14.5 簡單的高聚物分形 240
14.6 為什么要關(guān)心分形？（兩位作者某天如是說） 242
14.7 為什么冪律描述了自相似性，以及這在高聚物物理學(xué)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 幾何學(xué)與分類 247
第15章 高聚物、進(jìn)化與生命起源 249
15.1 為什么在一本關(guān)于高聚物的書中討論進(jìn)化 249
15.2 進(jìn)化的分子現(xiàn)象學(xué) 251
15.2.1 系譜樹，其根：盧卡 251
15.2.2 進(jìn)一步觀察 252
15.2.3 冪律 253
15.2.4 序列的統(tǒng)計(jì)學(xué) 255
15.2.5 有意義和無意義的，隨機(jī)與分形 256
15.3 熵與進(jìn)化 257
15.3.1 進(jìn)化著的宇宙中的生命 257
15.3.2 生命與熱力學(xué)第二定律 258
15.3.3 早期地球上的化學(xué)演化 261
15.3.4 一級(jí)聚合反應(yīng) 262
15.3.5 記住隨機(jī)選擇 264
15.3.6 自然界中的左右手對(duì)稱性 266
15.3.7 QWERTY 267
15.3.8 新信息的產(chǎn)生 267
15.4 結(jié)論 269
建議進(jìn)一步閱讀的書單 270
索引 276
譯后記 287
彩圖