《Biomimetic Nanotechnology : Senses and Movement》书评

材料科学与工程学院 吴泽鑫

概述

 《Biomimetic Nanotechnology : Senses and Movement》中文译名为《仿生纳米技术：感知系统与运动》，作者是Anja Mueller教授。Anja Mueller教授任职于中央密歇根大学化学与生物化学系，具有生物学与聚合物化学的跨学科训练背景，研究方向涵盖聚合物材料、氢燃料电池膜及水处理材料，已发表学术论文50余篇。本书由De Gruyter出版社出版，第一版发行于2018年，现为2023年出版的第二版，全书总页数为142页，涵盖7个章节。

一、图书的总体构架、体例及内容简介

本书内容包括：前言、正文、索引。

内容简介：

第一章 引言

第一章作为全书的导论，共七个小节，依次介绍了细胞生物学基础、纳米级物质的特性与纳米级反应、大脑与神经细胞的功能、微纳尺度上的机器与计算机，以及各类检测方法与传感器元件，为读者阅读后续章节奠定了必要的跨学科基础。

第二章 运动

    本章共四个小节。第一节介绍了分子尺度上的人体运动与肌肉。第二节介绍了基于生物分子与仿生方法的运动系统。第三节介绍了仿生运动。第四节是总结和未来图景。

第三章 视觉

    本章共四个小节。第一节介绍了人类在分子尺度上的视觉。第二节介绍了利用生物分子实现的光传感器和方法。第三节介绍了仿生光传感器。第四节是总结和未来图景。

第四章 嗅觉和味觉

    本章共四个小节。第一节介绍了人类在分子尺度上的嗅觉和味觉。第二节介绍了使用生物细胞、分子和方法实现的化学传感器。第三节介绍了仿生化学传感器。第四节是总结和未来图景。

第五章 听觉

    本章共四个小节。第一节介绍了人类在分子尺度上的听觉。第二节介绍了使用生物细胞、分子和方法实现的振动传感器。第三节介绍了仿生声学传感器。第四节是总结和未来图景。

第六章 皮肤——人体最大的器官

本章共四个小节。第一节介绍了分子尺度上的人类皮肤。第二节介绍了使用生物细胞、分子和方法实现的化学、热与压力传感器。第三节介绍了仿生皮肤。第四节是总结和未来图景。

第七章 未来发展

第七章为全书的总结章节，作者回顾了人类各器官在纳米尺度上发挥作用的机制及相应的技术仿生路径。本章指出，目前运动、听觉等仿生传感器已实现从无到有的突破，未来的发展方向将聚焦于如何实现自组装并进一步提升结构尺度。此外，关于大脑功能的仿生，现阶段机器人仅能实现记忆功能，思维功能的实现将是仿生技术未来的重要发展方向之一。

二．图书撰写特点

1．为跨领域学者量身定制

笔者认为本书是为跨领域学者量身定制的。原因有以下两点。其一，本书内容交叉度高，将生物、化学和物理等相关理论与纳米技术融合介绍，使读者可以清晰地感受到学科之间的联系。其二，本书各章节相对独立。除了第一章节引言部分介绍了理解本书所需的各个领域的要点，后续各章节相对独立，读者无需按固定顺序阅读，可根据兴趣直接切入感兴趣的主题。这一设计降低了跨领域读者的阅读门槛，使其无需通读全书即可完整学习某一主题。

2．选题新颖

目前，仿生技术和纳米技术都属于比较前沿和热门的研究领域。而仿生纳米技术更是一个巨大的、快速发展的领域。本书以人类五感与运动为章节框架，将抽象的纳米技术与直观的生理功能相对应，每章均遵循“人类感官机制—仿生传感器—总结展望”的固定结构，这一组织方式在同类教材中较为少见，有助于读者建立从生物原型到技术仿生的直觉性理解。

3． 内容精简，阅读门槛低

本书只有一百多页，篇幅较短，内容比较精简。也正因为较短的篇幅，本书的内容也并不进行深入介绍，阅读难度适当，适合读者用于初步了解仿生纳米技术的基本概念与前沿进展。因此，本书适合于非本专业想要跨领域学习或者本专业的初学者进行学习。

三．结语  

综上所述，笔者认为这本《Biomimetic Nanotechnology : Senses and Movement》选题非常新颖，为读者系统呈现了纳米仿生技术的前沿面貌。本书的逻辑清晰，深入程度适中，阅读门槛不高。因此，笔者认为本书适合但不限于材料、化学、生物学等相关学科的高年级本科生、研究生及有意跨领域了解仿生纳米技术的研究者阅读参考。

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