電子生化人

前言

本書分兩部分，前半部分介紹電子學基礎知識、計算機基礎知識，并介紹電子機械與人體結合的可能性與實例，探討令人神往的人機結合的完美境界。后半部分介紹人體生物化學知識，然后引入現(xiàn)代生物科學尖端技術探討生化技術在醫(yī)療健康方面的應用前景。本書內(nèi)容深入淺出，文中涉及的原理、方法和技術除了簡要介紹，還設計實例，運用探究的方法以促進理解和運用。

內(nèi)容概要

　　《探究式學習叢書：電子生化人》分兩部分，前半部分介紹電子學基礎知識、計算機基礎知識，并介紹電子機械與人體結合的可能性與實例，探討令人神往的人機結合的完美境界。后半部分介紹人體生物化學知識，然后引入現(xiàn)代生物科學尖端技術探討生化技術在醫(yī)療健康方面的應用前景?！　　峨娮由恕穬?nèi)容深入淺出，文中涉及的原理、方法和技術除了簡要介紹，還設計實例，運用探究的方法以促進理解和運用。

書籍目錄

電子學·電子元件·電路·基本工具計算機·計算機工作原理·計算機發(fā)展史·計算機硬件·計算機軟件電子科技與人·無聲變有聲——助聽器·生物電可視化——心電描記器·窺視內(nèi)心世界——測謊儀·電腦與人腦的異同·走向現(xiàn)實的電子人·百科全書式大腦——記憶芯片·實現(xiàn)永生夢想——記憶拷貝生物化學·人體中的化學元素·人體中的化合物·人體新陳代謝·人體信息傳導生化技術與人體健康·免疫系統(tǒng)·疫苗·抗生素·基因工程·干細胞技術·克隆技術

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：模擬電路將自然界產(chǎn)生的連續(xù)性物理自然量轉換為連續(xù)性電信號，運算連續(xù)性電信號的電路即稱為模擬電路。模擬電路對電信號的連續(xù)性電壓、電流進行處理，運算連續(xù)性電信號。最典型的模擬電路應用包括：放大電路、振蕩電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。模擬電路主要由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號。有許多的模擬電路，如運算放大器、模擬乘法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬電路設計主要是通過有經(jīng)驗的設計師進行手動的電路調試，模擬而得到。數(shù)字電路數(shù)字電路亦稱為邏輯電路，將連續(xù)性的電訊號，轉換為不連續(xù)性定量電信號，并運算不連續(xù)性定量電信號的電路，稱為數(shù)字電路。數(shù)字電路中，信號大小為不連續(xù)并定量化的電壓狀態(tài)。多數(shù)采用布爾代數(shù)邏輯電路對定量后信號進行處理，運算不連續(xù)性定量電信號。典型數(shù)字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。我們來舉個簡單的例子比較說明模擬電路和數(shù)字電路：要想從遠方傳過來一段由小變大的聲音，用調幅、模擬信號進行傳輸（相應的應采用模擬電路），那么在傳輸過程中的信號的幅度就會越來越大，因為它是在用電信號的幅度特性來模擬聲音的強弱特性。但是如果采用數(shù)字信號傳輸（相應的應采用數(shù)字電路），就要采用一種編碼，每一級聲音大小對應一種編碼，在聲音輸入端，每采一次樣，就將對應的編碼傳輸出去，這樣的信號是不連續(xù)的。在這一過程中，對于原始的聲音來說，這種方式存在損失。不過，這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補，理論上采樣頻率大于原始信號的頻率的兩倍就可以完全還原了。問題與探究什么是集成電路？集成電路亦稱積體電路（IC），顧名思義，就是把很多電路縮縮縮，縮小到一個很小的空間內(nèi)，就叫做集成電路。集成電路內(nèi)最主要的部分就是上面所說的開關，也就是晶體管，其它的部分還包括二極管、電容、電阻等構造。在我們?nèi)粘Ｉ钪蠭C處處都是，只要我們伸手可得的電器產(chǎn)品，不論是手機，電腦還是遙控器，照相機，只要我們打開它們的蓋子，發(fā)現(xiàn)里面有一顆顆方方正正伸出很多金屬接腳出來的小小黑盒子，就是IC。IC的技術與發(fā)展，我們最常用的，就是描述它可以塞多少晶體管在小黑盒內(nèi)，以現(xiàn)在的技術，我們已經(jīng)可以在小小的空間內(nèi)，塞近一萬顆以上晶體管及其它電路進去！小知識：集成電路發(fā)展史在二十世紀的前半段，電子業(yè)的發(fā)展一直受到真空管技術的掣肘。真空管顧名思義是抽走了空氣的玻璃管，內(nèi)有陰、陽兩極，電子會由陰極流向陽極。真空管本身有很多缺點：脆，易碎，體積龐大，不可靠，耗電量大，效率低以及運作時釋出大量熱能。這些問題直到1947年貝爾實驗室發(fā)明了晶體管后才得到解決，晶體管就像固態(tài)的真空管。與真空管相比，晶體管體積細小，可靠，耐用，耗電量少而且效率高。晶體管的出現(xiàn)，令工程師能設計出更多更復雜的電路，這些電路包括了成千上萬件不同的元件：晶體管、二極管、整流器和電容?？墒?，體積細小的電子零件卻帶來另一個問題：就是需要花費大量時間和金錢以人手焊接把這些元件接駁起，但人手焊接始終不是絕對可靠。因此，電子業(yè)接下來所面對的問題，就是要找出一種既可靠又合乎成本效益的方法以生產(chǎn)和焊接電子零件。1958年9月，德州儀器員工JackKilby成功將一組電路安裝在一片半導體上，當時人們所見的是一片銀色的鍺金屬，上面接滿電線。當Kilby啟動這個看似簡陋的裝置后，示波器的顯示屏上馬上出現(xiàn)了一條正弦曲線-一個簡單振動電路。Kilby的發(fā)明成功了！他將電子業(yè)一直以來所面對的問題解決了。1959年英特爾（Intel）的始創(chuàng)人JeanHoerni和RobertNoyce開發(fā)出一種嶄新的平面科技，令人們能在矽威化表面鋪上不同的物料來制作晶體管，以及在連接處鋪上一層氧化物作保護，這項技術上的突破取代了以往的人手焊接。而以矽取代鍺使集成電路的成本大為下降，令集成電路商品化變得可行，由集成電路制成的電子儀器從此大行其道。

編輯推薦

《電子生化人》由章振華所著，為“探究式學習叢書”之一。編寫宗旨和指導思想是：完全按照課程標準的要求和配合學科教學的實際要求，以提高學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生基礎的科學價值觀和方法論，完成規(guī)定的課業(yè)學習要求。所以在編寫方針上，貫徹從觀察和具體科學現(xiàn)象描述入手，重視具體材料的分析運用，演繹科學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的過程，注重探究的思維模式、動手和設計能力的綜合開發(fā)，以達到拓展學生知識面，激發(fā)學生科學學習和探索的興趣，培養(yǎng)學生的現(xiàn)代科學精神和探究未知世界的意識，掌握開拓創(chuàng)新的基本方法技巧和運用模型的目的。另一種存在，另一種生活——電子生化人。《電子生化人》內(nèi)容深入淺出，文中涉及的原理、方法和技術除了簡要介紹，還設計實例，并大量采用探究的手法以促進讀者的理解和運用。

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