比较生物力学:生命的物理世界
Comparative Biomechanics
Life's Physical World
作者：Steven Vogel
出版：Princeton University Press
索书号：Q66/V879(2)/2013/Y
ISBN: 978-0-691-15566-1
藏书地点：武大外教中心
比较生物力学是一门广义的生物学学科，而不是狭义的人类学科，它研究的是廉价的物理物质。这门学科关注为什么树木很少倒下，为什么有腿的生物以特定的速度从走路转变为跑步，鼻涕虫如何滑行，苍蝇如何飞行，翅果如何旋转。简而言之，它从普通生物的普通活动开始，提出一个人在探索海岸线或穿越森林时可能会问的问题。
将其特定问题聚集在一起的是它们所产生的解释。至少在最初，他们利用的是一个物理和宏观的世界，这个世界更接近于机械工程师的范畴，而不是大多数当代生物学家的范畴。坏消息是对其背景的不熟悉。但这是好消息旁边的一个小障碍——它的奇妙的普通特性。比较生物力学比当代科学的任何其他领域都更接近于人们的日常经验和直觉现实感。引力和弹性具有细胞和分子所不具备的即时性，更不用说星系和亚原子粒子了。
尽管物理世界可能是直接的和活跃的，但我们面临的事实是，无论是解释还是量化，都无法利用生物学家智力工具箱中常用的项目。本书试图以作者所知的柔和方式将读者带入那个世界;它既试图说明生物力学的重要性，也试图说明这个学科不需要带着恐惧、不安和第一年物理的黑暗记忆来研究。它试图揭开生物力学的神秘面纱，让它成为人们记住的东西，当它被证明与某个特定问题相关时，无论问题的起源或背景如何，都可以更具体地研究它。这个领域不应该是初学者的私人领域，在术语和期刊中被孤立和隔离。同时，为相关学科领域的学生提供一本基本的教科书。
本书最主要的作用是为大学毕业生和研究生提供一个基本的入门课程，学生可能已经入门了生物学相关的课程，但对物理和数学的接触很少，对工程一无所知。作者对学生和研究者在这一领域的需求的认识，提高了本书的水平和范围。本书使得这门课程的服务对象也更广泛，因为大约三分之一的学生来自工程专业。
生物力学领域以外的生物学家似乎发现它是一个有用的参考。从事人体生物力学研究的人——运动学家、运动科学家、骨科医生——都注意到了这一点。工程师们似乎把它当作一个窗口，来了解我们这些生物力学方面的生物学家花时间在做什么。一个专注于仿生学的研究所从它身上挖掘出了潜在的矿石，而这种材料的实际操作和宏观特性引起了科学博物馆的注意。就这一点而言，这本书源于(通过前身《生命的装置》)一门针对非科学家的成人课程，该课程利用生物力学问题的非常普通的特征，让他们从科学的角度思考，而不是简单地将科学视为他人的知识体系。
打破某些规范是一回事，在一个不受任何规范约束的领域无意中创造一个规范是另一回事。因此，作者表示这本书的内容不可避免地与众不同。更为深思熟虑的是它同样独特的风格。没有任何科学领域能比这更好地说明科学是一个过程，是一项不断进行的工作，作者试图用轶事、例子和建议来给人一种现实的感觉——但我尽可能地区分公认的和固执己见的。同样，也加入了大量的实验细节，将本书与生物力学的现实联系起来，无论是回顾性的还是前瞻性的。
因此，对不同学科的相对强调并不能反映出调查人员对它们的相对关注程度或者我对它们相对重要性的完整判断。特别是，它导致了“硬”学科的代表性不足，例如非定常流，计算方法，以及一些最令人印象深刻的当前研究者的工作。进一步的结果是，那些理解依赖于大量形态学信息的受试者被忽视了。
为什么你会以特定的速度从走路变成跑步?为什么高大的树很少刮风在大风中?为什么一个孢子以每小时70英里的速度喷射到空气中一英寸的几分之一?《比较生物力学》是第一本也是唯一一本涵盖所有内容的教科书全面了解涵盖生命的动物和植物的机械方面，结构运动，固体和液体。这是了解生物相互作用方式的理想入口与他们直接的物理世界行动，这个修订和更新的版本考察了动物和植物的形式和活动如何反映自然界可用的材料，考虑流体流动和结构设计的规则，并探讨生物如何与环境竞争精神的力量。
从物理学和机械工程的角度出发，作者着眼于动物如何游泳和飞行，陆地运动模式，有机体对风和水流的反应，循环和悬浮喂养系统，以及尺寸和机械设计之间的关系。他还研究了生物材料(如蜘蛛丝、水母果冻和肌肉)的特性及其结构和功能角色之间的联系。前几章和附录介绍了量化的相关物理变量，每章的最后都提供了问题集。比较生物力学是有用的物理科学家和工程师寻求指导的最先进的生物力学。对于更广泛的受众，教科书建立了应用领域的基本生物学背景-包括人体工程学，矫形学，机械义肢，运动学，运动医学和仿生学-并为科学博物馆的展览设计师提供了材料。
本书是一本很全面的教科书，非常适合本科生和需要复习的人。在整本书中，作者以一种清晰的方式介绍了重要的公式和原则，并用一系列生物和物理例子来说明它们，书中充满了机智和幽默，还穿插了许多大自然奇迹的例子。书中几乎每一个例子都是常见的经验，读者读起来容易理解。每一章都以一段从作者的经历中摘录或改写的折衷而有趣的引文开始。这是这一重要而及时的工作中提出的阿米哈风格的典型，它必将成为比较生物力学课程的首选书籍。文章内容充实，结构清晰合理，非常值得阅读。
本书目录：
前言
第一部分 生命的物理背景
1 前言
2舞台设置
3更多工具
第二部分 液体
4气体和液体:静止的流体气体
5与液体相遇:界面
6粘度和流动模式
7心流的力量
8近表面流体事件
9内心的流动
10关于循环系统的更多知识
11小世界中的流动
12关于电梯
13飞行和游泳的推力
14空气-水界面的运动
第三部分 固体和结构
15材料问题
16生物材料:合理调谐特性
17生物材料:裂纹与复合材料
18更多关于复杂材料:粘弹性
19简单结构:梁、柱、壳
20不太简单的结构问题
21静压结构，液压装置
22结构系统
23动力与流动性
24使用肌肉:调谐和传输
25在陆地上四处走动
第四部分 生物力学背景
26松散的结局和前景
附录
1量化:道路规则
2运动和方向
3大小和缩放
符号列表
参考文献和引文索引
主题索引
胡萌欣 武大生科院 博士研究生