力学生物学手册
作者： Jiro
Nagatomi
出版： CRC
Press
索书号： Q66/M486/2011/Y
什么是“力学生物学”？通常意义上的力学生物学主要是用来研究力学环境即外部刺激下对生物体健康、疾病或损伤的影响，研究生物体的力学信号感受和响应机制，阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系，从而发展有疗效的或有诊断意义的新技术。
上世纪90年代以来，生物力学研究深入到细胞水平，应力-生长关系以及细胞力学行为，如黏附与运动等成了研究的焦点，逐渐形成一个新兴的交叉学科“力学生物学”。生物体的结构和功能决定了其力学特性，而力学特性也能反过来调节生物体的结构和功能，使它发生适应性的改变。力学生物学研究的前提条件可追溯至Roux在1895年提出的假说，即基本的生物学过程均通过信号来调控实现，信号又通过细胞对力的感知而产生。因此，力学生物学研究的问题至少包括：外力或肌力如何传导至组织内，细胞如何感受力学信号刺激，力学信号如何刺激细胞的表达与分化。由此可以说，力学生物学将研究重心从力学移到生物学，侧重于研究机械力如何调控组织的形态和结构。即研究组织如何通过细胞对力学刺激产生反馈，维持形态结构，并适应环境。力学刺激信号、信号传导通路和细胞受力后的反应过程，构成了力学生物学的三大主要研究内容。
作为一个新兴的生命科学研究领域，力学生物学不是偶然诞生，它随着细胞与分子生物学的发展，从细胞、分子层面揭示生物体的力学与生物学耦合过程，阐明生物体生长、重建、适应性改变和修复中力学信号的感受和响应机制。从某些角度看，它是对生物力学研究的深入拓展。这是因为，生物有机体是由性质极为特殊的高分子组成，是一种高度组织化的生命系统。该系统具有非生物体所不存在的反馈、稳态和代谢机制，以及复杂的信息转换与储存、遗传、适应性、自然选择和个体差异等特征。而原有的生物力学手段难以揭示和阐明这些特征。早期生物力学研究手段主要采用与非生物体力学研究相同的手段，如刚体力学、线性黏流体力学、线弹性固体力学等。这种近似分析几乎忽略了上述生物体与非生物体之间的本质差别，如生物体受力后不仅产生应变，还相伴产生肌肉神经活动、细胞增殖、分化、凋亡和迁移，以及物性改变等生理学、解剖学、组织学和生物化学等变化。这些变化无法用以质点力学为基础的传统生物力学手段加以阐释。因此，力学生物学通过研究生物体的力学信号感受和响应机制，将侧重点从力学移到生物学，弥补了生物力学研究中难以推断力学环境对生物体生物学影响和作用的不足，因此，力学生物学也越来越引起人们的研究兴趣。
近年来，力学生物学引起了越来越多的外科医生、内科医生、基础科学家以及工程师们的研究兴趣。这些力学生物学家们致力于利用细胞力学环境的定量以及由机械损伤引起的病理条件下的分子机制来发现新的治疗手段以及对生物学的进一步了解。为了达到此目的，研究学家们必须同时熟稔力学的基本概念以及研究细胞生物学和分子生物学的一些现代手段。不幸的是，现在的一些文献中，对力学生物学方面的力学估计以及基本术语做出了错误的判断标准，更有甚者，还做出了错误的分子分析。而本册《力学生物学手册》通过不同的研究领域以及不同的器官系统为读者呈现了一些列的新锐研究结果，与此同时，该书还对力学以及分子生物学方面的研究技术进行了基本阐述，为读者在进行跨学科理解及做合适计划时提供了参考。
本书结构紧凑，内容科学严谨，逻辑清晰，对力学生物学相关的概念及应用都做出了科学合理的阐述，为读者对力学生物学的正确理解给出了很好的参考，除此之外，本书还具有一下鲜明特点：、
1.
本书的每一章都是由相关方面的权威学者所编写，保证了内容的科学严谨度，纠正了读者们对于力学生物学的一些错误的理解及观点，为人们正确理解力学生物学做出了权威的诠释。
2.
该书对于力学以及分子生物学均做出了基本的阐释，为读者们能够很好地理解力学生物学提供了有力的帮助，尤其对于一些跨学科的读者更是如此。
3.
书中对于一些重要的力学方面的研究公式进行了逻辑清晰的推演，在增加可信度的同时，也方便了读者的理解，同时，书中所举的一些图示及参考文献也为读者的进一步理解提供了便利。
目录
前言
第一章节 力学生物学研究的一些基本科学工具
第一章 固体力学的介绍指南
第二章 流体力学
第三章 力学生物学的分子分析
第二章节（第一部分）力学生物学的研究结果及理论的回顾：细血管系统
第四章 血管内的干扰效应对血管平滑肌细胞功能的影响
第五章 压力对于血管平滑肌细胞的影响
第六章 心脏瓣膜的力学生物学
第七章 心肌成纤维细胞的力学生物学
第八章 流体剪应力对噬中性粒细胞活性调控的力学生物学证据
第二章节（第二部分）力学生物学的研究结果及理论的回顾：肌肉骨骼系统
第九章 骨骼力学生物学
第十章 骨的重塑的力学控制
第十一章 软骨力学生物学
第十二章 细胞力学生物学：应用于细胞的力及细胞反作用力
第二章节（第三部分）力学生物学的研究结果及理论的回顾：其他器官系统
第十三章 肺动脉瓣的力学生物学
第十四章 肺的力学生物学
第十五章 膀胱的力学信号
第十六章 膀胱移行细胞的力学生物学
第十七章 房水的施莱姆氏管内皮运输的力学生物学
第十八章 正常及病态中枢神经系统中的力学生物学
第二章节（第四部分）力学生物学的研究结果及理论的回顾：力学生物学前沿
第十九章骨骼与肌腱组织的机致伸缩
第二十章 干细胞龛的力学生物学：分化过程中的物理与化学调控
第二十一章 间叶干细胞的力学生物学
第二十二章 力学生物学研究中的微流体技术的应用
第二十三章 通过力学生物学以及愈伤反应来进行腹壁疝根治术
索引
( 武汉大学生命科学学院研究生 张清华 ）