纳米：革命与颠覆的时代——21世纪制高点 丁亚红 9787800407628 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丁亚红 著

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• 21世纪
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• 纳米材料
• 科技前沿
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出版社： 昆仑出版社

ISBN：9787800407628

商品编码：29372898466

包装：平装

出版时间：2005-01-01

基本信息

书名：纳米：革命与颠覆的时代——21世纪制高点

定价：25.00元

作者：丁亚红

出版社：昆仑出版社

出版日期：2005-01-01

ISBN：9787800407628

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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“21制高点丛书”站在当代高科技前沿俯视发展大趋势，探索社会人的生存环境，揭示人类的成功与失败以及面临的窘迫，认识我们的昨天，今天和明天。
这是一次科学家提供材料、文学家设计世界、出版家结构平台的创造。如果你对科学敬而远之，以为科学是无情的、无声的，是冷冰冰的，那么，“21制高点”将赋予它的感情，让科学充满人生，让人们感受到科学与我们大家是如此的贴近——它已经无所不在地进入人类社会的每个角落，不论喜欢与否，你都必须面对。

目录

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部分 米毫米微米纳米
章 超主义时代
前纳米时代的迹象
不仅仅是微型化
乌托邦般的未来世界
第二章 从开始到开始
用纳米创造万物
从模糊时代走来
米地代的辉煌与衰落
毫米时代的革命
走过的微米时代
纳米打破界限
第二部分 纳米神话
章 神奇的纳米
什么是纳米
纳米技术是什么
谁掀起原子的神秘“盖头”
寂寞的演说
“科学巫师”的预言
打开纳米大门的钥匙
纳米世界的另类游戏规则
性格各异的纳米材料
第二章 遥远的梦想
浪漫温馨的医院
永远不会老
永生之梦
科幻时装
新亲人类的家
近光速运行
谁为地球到金星的高速公路剪彩
模拟太空旅行
从水星到金星的公司上班
纳米时代的汽车
超级梦工厂
设计婴儿
新的旅游方式
新型能源
灾难预警
第三部分 纳米现实
章 纳米科技的研究与开发
纳米机器人
纳米医学怎样诊断疾病
纳米科技——治疗疾病显身手
纳米药物
纳米耳——倾听细胞的私语
聪明的服装
纳米食品
纳米建筑材料
纳米化妆品
纳米武器
纳米计算机
纳米技术改善环境
超级纤维——碳纳米管
……
第二章 新经济风暴
第三章 纳米影响世界格局
第四部分 汹涌的浪潮
章 大江东去
第五部分 梦醒何处
章 人类大移民
第二章 潘多拉魔盒
后记

作者介绍

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文摘

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序言

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纳米：塑造未来，改变世界的微观革命 人类文明的每一次飞跃，都伴随着对自然界基本规律的深刻洞察和巧妙运用。从火的发现到电的征服，再到信息时代的到来，我们不断拓展着认识和改造世界的能力。而今，一场发生在我们眼前，却又悄无声息进行着的革命，正以前所未有的深度和广度，重塑着我们所熟悉的一切——这就是纳米技术，一个属于21世纪的制高点，一个正在悄然颠覆传统、开启无限可能的时代。 纳米的界说：超越肉眼所见的宏大能量 “纳米”一词，源自希腊语“anos”，意为“矮小”。在科学语境下，它指的是十亿分之一米。这个尺度微小到难以想象，但正是微观世界的独特物理和化学性质，在纳米尺度下被激发出来，孕育出超越宏观尺度的强大功能。想象一下，一根头发的直径大约是五万到十万纳米，而一个红细胞的大小则在七千到八千纳米之间。纳米材料，就是将物质的粒径控制在1到100纳米之间，它们展现出的量子效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等，是我们在日常生活中无法观察到的。 正是这些“微小”的尺度，带来了“巨大”的改变。当物质被缩小到纳米级别时，其原子和分子间的相互作用方式发生根本性变化，从而带来全新的光学、电学、磁学、力学和催化等特性。例如，黄金在宏观尺度下呈现金黄色，但在纳米尺度下，由于其电子结构的改变，它可以呈现出鲜艳的红色、蓝色或绿色。这种颜色的变化，仅仅是纳米尺度下物质行为变化的一个缩影。 纳米技术的多维应用：从科学到生活的全方位渗透 纳米技术并非一个孤立的学科，而是涉及物理、化学、材料学、生物学、医学、工程学等多个领域的交叉学科，其应用前景如同星辰大海，无远弗届。 1. 材料科学的革新：更轻、更强、更智能 纳米材料的出现，正在彻底改变我们对材料的认知和应用。 超强复合材料： 将碳纳米管、石墨烯等纳米材料添加到聚合物、金属或陶瓷中，可以显著提高材料的强度、韧性和导电性。例如，碳纳米管的拉伸强度是钢的100倍，而重量仅为钢的六分之一。这意味着，未来的飞机、汽车、桥梁等结构将变得更加轻便、坚固，燃油效率更高，使用寿命更长。高性能的体育器材，如自行车、网球拍、高尔夫球杆，也已开始应用纳米材料，以提升性能和操控性。 智能涂层与表面处理： 纳米涂层能够赋予材料全新的功能。自清洁涂层可以利用纳米粒子表面的疏水性，让水滴携带污垢滚落，保持表面清洁。抗菌涂层则利用纳米银等物质的杀菌能力，广泛应用于医疗器械、食品包装和公共场所。此外，还有防刮擦、抗紫外线、隔热等各种功能性的纳米涂层，极大地拓展了材料的应用领域。 储能材料： 纳米技术的进步，使得电池、超级电容器等储能设备的设计和性能得到了质的飞跃。纳米结构电极材料能够提供更大的比表面积，提高离子传输效率，从而实现更快的充放电速度、更高的能量密度和更长的循环寿命。这将为电动汽车、便携式电子设备以及可再生能源储存提供强有力的支撑。 2. 电子信息领域的飞跃：微型化、高速化、低功耗 纳米技术是推动电子信息产业持续发展的关键驱动力。 更小的芯片，更强的性能： 摩尔定律的延续，很大程度上依赖于纳米技术在半导体制造中的应用。将晶体管的尺寸不断缩小到纳米级别，使得芯片的集成度呈指数级增长，计算能力得以极大提升。未来的处理器将更加微小，但功能却更加强大，能够支持更复杂的运算和人工智能应用。 新型显示技术： 量子点（Quantum Dots）是一种典型的纳米材料，它们能够发出高度纯净、可调控颜色的光，是新一代显示技术的关键。基于量子点的显示屏，色彩饱和度更高，对比度更强，功耗更低，有望彻底改变我们观看电视、手机和电脑的体验。 下一代通信： 纳米技术在光通信、传感器等领域也发挥着重要作用。例如，纳米结构的传感器可以实现超灵敏的信号检测，为物联网、环境监测和安全预警等应用提供基础。 3. 生物医学的突破：精准治疗、早期诊断、再生医学 纳米技术为人类健康带来了前所未有的希望。 靶向药物输送： 纳米载体，如纳米颗粒、脂质体等，可以包裹药物，并将其精准地输送到病灶部位，例如肿瘤细胞。这不仅可以提高药物的疗效，还能显著降低药物对正常组织的副作用，实现“精准医疗”。 早期疾病诊断： 纳米传感器可以检测到极低浓度的生物标志物，从而实现疾病的超早期诊断。例如，通过检测血液或尿液中的纳米颗粒，可以比传统方法更早地发现癌症、阿尔茨海默病等疾病的迹象，为及时治疗赢得宝贵时间。 医学影像增强： 纳米造影剂能够提高医学影像的清晰度和分辨率，帮助医生更准确地识别病变。 组织工程与再生医学： 纳米支架材料能够模拟人体细胞外基质的三维结构，为细胞生长和组织再生提供良好的微环境。这在修复受损器官、再生骨骼和软骨等方面具有巨大的潜力。 4. 能源与环境的绿色变革：高效利用，污染治理 在能源危机和环境污染日益严峻的当下，纳米技术提供了解决方案。 高效催化剂： 纳米催化剂能够显著提高化学反应的效率，例如在燃料电池、工业生产和环境保护领域。通过纳米催化剂，可以更有效地将化石燃料转化为能源，或将污染物转化为无害物质。 太阳能利用： 纳米材料在太阳能电池的效率提升方面发挥着关键作用。量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型技术，利用纳米结构的特性，能够更有效地吸收和转化太阳光能，降低太阳能发电的成本。 水净化与空气治理： 纳米滤膜和纳米吸附材料能够高效去除水中的重金属、病毒和有机污染物，为解决全球水资源短缺问题提供方案。在空气治理方面，纳米材料可以用于吸附和分解空气中的有害气体和PM2.5颗粒。 5. 食品与农业的智能化：安全、营养、高效 纳米技术在食品和农业领域的应用，正逐步渗透到生产、加工、包装和检测的各个环节。 智能包装： 纳米抗菌包装能够延长食品的保质期，防止微生物滋生。纳米传感器可以在包装内部监测食品的新鲜度，并向消费者发出警示。 营养物质输送： 纳米技术可以用于将维生素、矿物质等营养素包裹起来，提高其稳定性和生物利用度，从而研制出更具营养价值的食品。 精准农业： 纳米传感器可以监测土壤湿度、养分含量和病虫害情况，帮助农民更精准地进行灌溉、施肥和喷药，提高农作物产量，减少农药和化肥的使用。 挑战与未来：审慎前行，共创和谐 尽管纳米技术展现出巨大的潜力，但其发展和应用也面临着一些挑战。 安全性问题： 纳米颗粒的尺寸极小，可能穿透生物屏障，其在人体和环境中的长期影响需要深入研究和评估。对纳米材料的生物安全性、环境影响以及潜在的毒性，需要进行严格的科学研究和风险评估，并制定相应的法规和标准。 生产成本： 一些高端纳米材料的制备过程仍然复杂且成本较高，限制了其大规模商业化应用。 伦理与社会影响： 纳米技术的广泛应用，可能带来新的社会问题，例如贫富差距的加剧，以及对传统产业的冲击。 然而，挑战与机遇并存。随着科学技术的不断进步，以及监管体系的逐步完善，纳米技术必将克服这些困难，并在21世纪为人类社会带来更加美好的未来。从改变材料的性能，到革新电子设备，从拯救生命，到保护环境，纳米技术正以其微观的力量，引领着一场宏大的革命，重塑着我们认识世界、改造世界的方式，成为驱动21世纪文明进步不可或缺的制高点。我们正身处一个由纳米技术驱动的颠覆性时代，一个充满无限可能与希望的时代。

评分☆☆☆☆☆

这本著作无疑是一部对21世纪科技发展脉络的深刻梳理和前瞻性预判。作者以其敏锐的洞察力，捕捉到了那些最能定义我们这个时代的“制高点”技术。从纳米技术在材料科学、医疗健康领域的应用，到人工智能在各行各业的渗透，再到新能源技术的革新，书中都进行了详尽的阐述。我特别欣赏书中对技术发展驱动力的分析，它不仅仅关注技术本身，更深入探讨了技术背后的经济、社会和政治因素。例如，作者在讨论生物技术时，不仅介绍了基因编辑、干细胞疗法等技术突破，还探讨了这些技术如何影响医疗保险、伦理规范以及贫富差距等社会问题。在能源领域，书中对可再生能源大规模应用的挑战和机遇进行了深入分析，强调了政策支持、技术创新和国际合作在推动能源转型中的关键作用。书中也提及了信息安全和数据隐私等议题，这些都是在信息时代无法回避的重大挑战。整本书读起来，就像是在进行一场思想的远征，跟随作者的笔触，我们得以窥见科技进步的壮丽图景，同时也对人类未来的发展方向有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

读了这本书，我感觉自己仿佛置身于一个技术飞速发展的时代洪流之中，看到了无数的可能性在眼前展开。它不仅仅是一本关于科技的书，更是一部关于人类如何利用智慧去创造、去变革的书。书中对“纳米”这个概念的阐释，不仅仅局限于物质层面，更是一种对精细化、微观化、高效化运作模式的理解。作者对人工智能的描绘，让我看到了机器智能的边界正在不断被拓展，它不仅是工具，更是可能成为人类的伙伴，甚至是竞争者。在生物技术的部分，书中对基因编辑、合成生物学的探讨，让我看到了人类在改造生命、解决疾病方面的巨大潜力，但同时也伴随着对生命本质和道德底线的深刻反思。新能源技术的介绍，则让我看到了人类摆脱化石能源依赖、走向可持续发展的希望，这种希望不仅仅是技术的突破，更是人类对地球未来负责任的态度。这本书以一种极其引人入胜的方式，将复杂的科学概念转化为易于理解的语言，并深刻揭示了这些技术如何改变我们的生活、工作和社会。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我最近读到的关于科学技术发展和未来趋势的书，它深入浅出地探讨了当今时代最具颠覆性的几个领域，尤其是在信息技术、生物技术以及新能源等方面的最新进展。作者以一种非常宏观的视角，勾勒出了这些前沿技术如何正在悄然改变我们的生活方式、经济模式乃至社会结构。书中的论述并非停留在技术本身的介绍，而是更侧重于这些技术所带来的革命性影响，以及它们可能引发的深刻变革。例如，在人工智能的部分，作者不仅分析了深度学习、机器学习等核心技术，更进一步探讨了AI在自动化、智能制造、医疗诊断等领域的实际应用，以及由此可能带来的就业结构调整和伦理挑战。同时，书中对基因编辑、合成生物学等生物技术的发展也进行了详尽的阐述，这些技术不仅有望攻克许多困扰人类的疾病，更可能重塑生命本身的定义，带来前所未有的伦理和社会讨论。能源领域方面，作者也着重介绍了太阳能、风能、核聚变等清洁能源技术的发展现状和未来潜力，以及它们如何可能引领全球能源格局的转型，缓解气候变化带来的危机。整本书给我最深刻的印象是，它不仅仅是一本技术科普读物，更是一部对未来社会发展方向的深刻洞察和预警。它提醒我们，在这个技术飞速迭代的时代，保持学习和适应的能力至关重要。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我脑海中涌现出无数关于未来世界的想象。它以一种非常生动且富有启发性的方式，描绘了21世纪科技发展所带来的巨大能量，那种能够颠覆现有格局、重塑人类文明的力量。书中对于“纳米”这一概念的阐述，并非仅仅是狭义的纳米材料，而是将其引申为一种微观层面的精细控制和高效运作，这种思维方式贯穿了书中对各个前沿领域的探讨。作者对于量子计算的介绍，让我对信息处理的未来有了全新的认识，那种指数级的计算能力将彻底改变科学研究、密码学、药物研发等众多领域。而对于脑机接口和神经科学的深入剖析，则打开了人机交互的全新维度，使得人类的意识和能力有望得到极大的拓展，这其中既有令人兴奋的可能性，也伴随着潜在的风险，需要我们审慎对待。书中对于太空探索和资源利用的论述，也让我看到了人类文明突破地球束缚、走向星辰大海的宏伟蓝图，虽然目前还面临诸多技术和经济挑战，但这种探索精神本身就足以激励人心。整本书的结构清晰，逻辑严谨，既有宏观的趋势分析，也有具体的案例剖析，让读者能够清晰地理解这些复杂的技术背后所蕴含的巨大潜能。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我受益匪浅的书，它以一种极其宏大的视角，审视了21世纪科技革命的浪潮，以及这些技术如何深刻地改变着世界的格局。作者并非简单地罗列技术名词，而是深入剖析了这些技术背后的逻辑和它们所带来的颠覆性力量。我尤其喜欢书中对“颠覆”这一概念的解读，它意味着旧有的模式将被打破，新的机遇和挑战将随之而来。在数字技术方面，书中对大数据、云计算、物联网的阐述，让我看到了一个万物互联、智能涌现的未来。这些技术不仅提升了效率，更催生了全新的商业模式和服务。在生命科学领域，作者对基因测序、精准医疗、再生医学的介绍，预示着人类在健康和长寿方面将迎来前所未有的突破，同时也引发了关于生命伦理和社会公平的深刻思考。书中还探讨了先进制造技术，如3D打印、机器人技术等，这些技术正在重塑制造业的生产方式，并对全球供应链产生影响。总而言之，这本书提供了一个全面的视角，帮助我理解当前科技发展的复杂性和动态性，并对未来的社会变革有了一个更深刻的认识。