《软物质前沿科学丛书 无处不在的巨分子 原书第2版》

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DNA52

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dsDNA108

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α141

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

15.3.7QWERTY267

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