生物力学——从基础到前沿

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1、生物力学———从基础到前沿姜宗来樊瑜波编著国家自然科学基金资助项目A０７２４２０４、１０７３２０７０、１０９２５２０８北京内容简介本书介绍了生物力学的力学基础、生物力学研究的技术方法、力学生物学、细胞分子生物力学和血液流变学的概念、研究方法和最新的研究前沿进展等。本书作者们结合自己的研究实践，还详细介绍了我国生物力学研究在心血管、骨关节、正畸修复、康复工程、肿瘤以及眼科等方面的新成果。本书可供从事医学、力学、生物学、生物医学工程和工程技术等专业的研究工作者和大专院校相关专业的教师、研究生和高年级本科生参考。图书在

2、版编目（CIP）数据生物力学———从基础到前沿／姜宗来，樊瑜波编著．—北京：科学出版社，２０１０畅６ISBN９７８唱７唱０３唱０２８０１４唱５Ⅰ．①生⋯Ⅱ．①姜⋯②樊Ⅲ．①生物力学Ⅳ．①Q６６中国版本图书馆CIP数据核字（２０１０）第１１４３８３号责任编辑：王国栋／责任校对：李奕萱责任印制：张克忠／封面设计：耕者设计工作室出版北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７http：／／www．sciencep．com北京市京津彩印有限公司印刷科学出版社发行各地新华书店经销倡２０１０年６月第一版开本：７８７×１０９２

3、１／１６２０１０年６月第一次印刷印张：２６１／４印数：１—２５００字数：７０００００定价：88畅00元（如有印装质量问题，我社负责调换）枟生物力学———从基础到前沿枠编者名单编者（以章节为序）丁祖荣（上海交通大学）张东升（上海大学）严志强（上海交通大学）刘波（上海交通大学）齐颖新（上海交通大学）樊瑜波（北京航空航天大学）龙勉（中国科学院力学研究所）吕守芹（中国科学院力学研究所）邓小燕（北京航空航天大学）姜宗来（上海交通大学）陈槐卿（四川大学华西医学中心）戴尅戎（上海交通大学医学院附属第九人民医院）顾冬云（上海交通

4、大学医学院附属第九人民医院）张明（香港理工大学）陈维毅（太原理工大学）许世雄（复旦大学）前言生物力学是研究生命体运动和变形的学科，主要通过生物学与力学原理方法的有机结合，认识生命过程的规律，解决生命与健康领域的科学问题。２０世纪７０年代末，在现代生物力学的创始人冯元桢（YCFung）先生的大力推动和热情关怀下，生物力学作为一门新兴的交叉学科在我国起步。２０世纪８０年代以来，我国一批力学、物理学、医学以及生物学工作者加入到生物力学研究行列中，建立了我国的生物力学基地和研究团队。研究领域主要有：①生物流变学：主要涉及

5、胆道（肝脏）流变学、血液流变学、细胞流变学以及活血化瘀的流变学效应等；②心血管生物力学与血流动力学：主要涉及心脏力学、心瓣力学与人工心瓣、血管力学特性、血流分析与模拟、脉搏波传播以及临床心血管工程等；③骨关节生物力学：主要涉及颅脑损伤力学、骨折愈合力学以及骨应力遮挡效应、人工关节、颞颌骨／关节力学、口腔正畸、修复、种植体力学等。此外，还包括了呼吸力学、软组织力学、药代动力学等方面的研究。这些工作的开展、积累和成果为我国生物力学的发展做出了重要贡献。近１０年来，随着现代科学技术的发展，生物力学研究逐渐深入到细胞分子

6、水平，形成了新的研究领域———力学生物学（mechanobiology）。力学生物学是研究力学环境（刺激）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。我国力学生物学研究起步较好，目前在细胞分子力学、血管力学生物学、骨力学生物学以及组织工程等方面取得了一批具有国际水平的成果，而且正在逐渐深入发展。此外，我国生物力学还在发展医学工程的新概念和新方法，提供新的临床诊治仪器和装备，促

7、进新药设计、筛选与开发等方面做出了重要贡献。为了解生物力学研究的基础与前沿发展趋势，交流最新研究成果，促进我国生物力学领域的青年学者成长，培养学科后备人才，由国家自然科学基金委员会数理科学部主办、上海交通大学承办的“生物力学高级讲习班”于２００８年７月在上海举办。讲习班邀请中国科学院外籍院士、美国国家科学院、国家工程院、国家医学科学院和国家艺术与科学院院士钱煦（ShuChien）教授，中国工程院俞梦孙院士和戴尅戎院士等十余位国内外专家学者莅临讲学。我们组织参与讲习班讲学的部分专家以讲习班的讲稿为基础撰写了这本专著

8、。本书介绍了生物力学的力学基础、生物力学研究的技术方法、力学生i物学、细胞分子生物力学和血液流变学的概念、研究方法和最新的研究前沿进展等。作者们结合自己多年研究实践，详细介绍了我国生物力学学科领域在心血管、骨关节、正畸、修复、康复工程、肿瘤以及眼科等方面的研究成果。这些生物力学的基础知识和前沿进展将对已从事或将要从事生物力学研究的年轻学者是极好的参考。在此书成稿过程中，作