从核酸的发现到其结构的解析再到各种生化功能的探索，这一过程中，涌现出了许多杰出的科学家，如Watson和Crick等人，他们的贡献被广泛认可。随着技术的不断进步，核酸越来越多的功能被揭示，为我们深入探索生命的奥秘提供了重要的基础。同时，这些功能核酸也为医学和生物技术领域的发展带来了巨大的推动力。
1. 本书入选国家科学技术学术出版基金项目，并获得相关领域院士和知名专家推荐。2. 按照结构—性质—功能的思路，本书从内涵和外延两个角度对功能核酸进行立体化梳理，基于作者团队多年研究成果形成多个功能核酸原创性外延科学概念，引领前沿。3. 进一步丰富和完善功能核酸的理论体系，梳理完善功能核酸的基本概念，对“功能核酸”这一概念的具体范畴、类别、特点进行明确的界定和归纳性的概述。4. 将功能核酸的裁剪上升到功能核酸多能性为导向、分子对接为助力的裁剪；对于功能核酸的自组装及功能核酸纳米材料的形成与应用方面从其基本特性出发进行了详细的介绍与说明。5. 本书为首部系统阐述功能核酸的专著，可作为学生、专家、产业技术人员的必备工具书，也会是促进该领域加快发展的铺路石。本书从科学概念的内涵与外延出发，对“功能核酸”这一概念的属性、具体范畴、类别、特点进行明确界定和归纳性概述。将内容系统划分为五部分：第一部分介绍功能核酸的内涵；第二部分介绍功能核酸的共性技术，包括功能核酸的筛选、表征、修饰、固定化、裁剪，以及分子对接；第三部分介绍功能核酸的外延，涵盖核酸适配体、功能核酸酶、核糖开关、发光功能核酸、四链体核酸、三螺旋核酸、功能核酸自组装、功能核酸材料、核酸药物、核酸补充剂、DNA存储技术；第四部分介绍特殊存在的功能核酸，主要是功能核酸纸基生物传感器和功能核酸细胞体系生物传感器；第五部分介绍功能核酸文献数据库。
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《功能核酸》书籍封面设计匠心独具，以其独特的艺术构思与深刻的科学内涵，引领读者踏入核酸科学的奇妙殿堂。封面背景选用深绿色作为主色调，营造出一种既神秘又充满生机的氛围，恰如核酸作为生命密码的深邃与活力。在这绿意盎然的背景下，一条由核酸构成的吉祥巨龙图腾跃然纸上，成为视觉的焦点。龙须轻盈飘逸，由DNA杂交链式反应产生的长链精细编织而成，象征着核酸分子间复杂而精密的相互作用。龙身则巧妙融合了DNA的双螺旋结构与传统三核酸的构想，展现了核酸结构的多样性。龙爪则以发夹结构的发光核酸为原型，形态矫健有力，象征着功能核酸在精准操控与靶向识别方面的卓越能力。
下方点缀着五彩斑斓的荧光珠子，它们是以核酸为模板合成的荧光纳米材料，预示着功能核酸在纳米材料领域的璀璨前景。“龙戏珠”的传统意象被赋予了新的科学寓意，龙口喷吐的红色珠子，不仅是DNA组装纳米结构的生动象征，更寓意着功能核酸在纳米尺度上的创造性突破与希望之光。而环绕其周围的祥云，则由各种核酶/脱氧核酶的图案交织而成。尤为值得一提的是，龙尾的巧妙设计——融入了团队的Logo，不仅是对团队研究成果的致敬与展示，也象征着团队在功能核酸研究领域的不懈追求与卓越贡献。
封面的设计不仅是对科学内容的高度抽象与艺术化表达，更是将功能核酸的本质与中国传统文化精髓相融合，展现了科学与文化、现代与传统之间的和谐共生。中文书名由许文涛教授的授业恩师罗云波教授受邀题写；英文书名则由许文涛教授书写。在时间的长河中，每一个重要的时刻都值得我们铭记。从壬寅虎年的初步构想，到甲辰龙年的最终定稿。历经三年的辛勤耕耘与不懈努力，《功能核酸》这本书最终在龙年圆满完成，与封面设计中那条由不同结构核酸绘成的龙形象不谋而合，象征着功能核酸研究领域的无限可能性。该书的出版，不仅是对过去研究成果的一次总结与展示，更是对功能核酸这一领域未来发展的美好憧憬。 自从核酸结构被人们解析后，“核酸”的内涵逐渐丰富。文涛的《功能核酸》一书，从内涵和外延两个方面对“功能核酸”进行立体化梳理。本书内容全面、体系完整、引领前沿。为读者提供了一个立体化、多维度的功能核酸研究视角。——中国工程院院士![]()
《功能核酸》按照结构—性质—功能的顺序，层层递进，逐步深入，立足于功能核酸的基本结构，对其内涵进行溯源，对其外延进行拓展，为我们构建了一个以核酸为“骨架”的大世界。
——中国工程院院士![]()
本书在 2 年前的《功能核酸生物传感器——理论篇》基础上，进一步归纳总结了该领域的最新进展，内容全面。相信该书的出版，能够吸引更多的学者和研究生进入该领域，做出更多发现和创新。
——中国科学院院士![]()
读到许文涛老师的新作《功能核酸》一书时，我再次被其对于功能核酸多能性的深刻总结与内涵外延的独到见解深深吸引。相信此书能为广大科研爱好者打开思路，会给同行在功能核酸相关研究中提供一本工具书。——中国科学院院士![]()
文涛老师新作《功能核酸》 展示了功能核酸源于核酸，而优于核酸的特点，对于从事核酸研究的同仁及想进入多彩功能核酸世界的有缘人而言，这本书无疑是一盏引路明灯。——德克萨斯大学奥斯汀分校教授![]()
《功能核酸》是文涛老师探索功能核酸多彩世界收获和体会的精心梳理及系统总结，我相信这本书将是有缘人攀登核酸高峰的铺路石及探秘核酸宝藏的指南针。
——麦克马斯特大学教授![]()
《功能核酸》一书系统而详实地介绍了核酸适配体、核酶以及核糖开关等各类具有生物功能的特殊核酸结构，同时紧密联系了它们在分析化学和化学生物学中的应用。这本书对致力于功能核酸研究的人员有益。
——滑铁卢大学教授![]()
本书内容涉及分子生物学、化学、材料学、光学等多个领域，适合于多个专业领域的读者群，本书兼顾科学性与科普性，既适合资深研究人员的深度阅读，也适合初涉生物传感研究或只出于科学爱好的一般读者兴趣阅读。
许文涛 教授，长期从事功能核酸、功能食品及生物安全评价方面的研究。入选神农青年英才、新世纪优秀人才、“北京市科技新星”计划、中国农业大学“人才培育发展支持计划”青年新星A类及“功能核酸”青年科学家创新团队；北京理化分析测试技术学会核酸适配体交叉技术分会秘书长、北京市食品学会现代营养健康检测专业委员会主任委员，农业农村部农业转基因生物安全评价（食用）重点实验室副主任、农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室（北京）副主任、国家市场监督管理总局特医食品注册审评核查专家、保健食品现场核查专家、婴幼儿配方乳品配方注册咨询专家，“三新食品“评审专家，第六届农业转基因安全委员会委员、北京市现代农业产业技术体系岗位科学家。连续入选爱思唯尔“全球前2%顶尖科学家”，担任Journal of DNA and RNA research期刊主编，Food Biomacromolecules期刊副主编，Toxins、Frontiers in Bioengineering and Biotechnology、Exploration、Mini-Reviews in Organic Chemistry、《生物物理及生物化学进展》、《生物技术通报》等期刊编委。主持国家自然基金面上项目、重大仪器专项等项目20余项。出版中英文专著/教材10余部。发表学术论文400余篇，H指数为52，以第一完成人获国家授权发明专利95项，国际发明专利2项，转化20余项。获湖北省科学技术发明二等奖等科研奖励15项。在全国建有3个教授工作站、2个博士农场、3个科技小院。
1 绪论
1.1 核酸的结构与组成
1.2 功能核酸的概念
1.3 本书的范围
参考文献
2 功能核酸概念的内涵
2.1 概述
2.2 可编程性
2.3 可剪裁性
2.4 可修饰性
2.5 生物相容性
2.6 特异识别性
2.7 刺激响应性
2.8 组装可控性
2.9 发光特性
2.10 抗菌特性
2.11 模拟物
2.12 酶学特性
2.13 可治疗性
参考文献
3 功能核酸的筛选
3.1 概述
3.2 通用协议
3.3 FNAs文库的合理设计
3.4选择筛选策略以操纵适配体的结合性能
3.5 PCR反应和 PCR偏倚
3.6 FNAs 次级文库的有效制备
3.7 筛选过程中功能核酸表征
3.8 总结与展望
参考文献
4 功能核酸表征
4.1 概述
4.2 亲和力表征
4.3 机械强度表征
4.4 浓度表征
4.5 催化活性表征
4.6 结构表征
4.7 电学特性表征
4.8 总结与展望
参考文献
5 核酸的修饰
5.1 概述
5.2 核酸及其修饰策略
5.3 核酸修饰的类型
5.4 修饰核酸的应用
5.5 总结与展望
参考文献
6 核酸的固定化
6.1 概述
6.2 点击化学
6.3 其他化学偶联
6.4 亲和交联
6.5 主客体相互作用
6.6 总结与展望
参考文献
7 功能核酸裁剪
7.1 概述
7.2 功能核酸高级结构的生物信息分析
7.3 功能核酸的传统裁剪策略及其应用
7.4 功能核酸的高内涵裁剪策略及其应用
7.5 总结与展望
参考文献
8 功能核酸分子对接
8.1 概述
8.2 DNA适配体的分子对接
8.3 in silico分子对接的目的
8.4 结构建模
8.5 DNA二级结构预测
8.6 DNA三级结构预测
8.7 分子对接工具
8.8 DNA适配体对接实例
8.9 in silico技术应用于 DNA适配体开发的局限性
8.10 总结与展望
参考文献
9 核酸适配体
9.1 概述
9.2 核酸适配体简介
9.3 核酸适配体的筛选策略
9.4 核酸适配体亲和力的表征
9.5 核酸适配体的分子模拟
9.6 核酸适配体的裁剪
9.7 核酸适配体的应用
9.8 总结与展望
参考文献
10 功能核酸酶
10.1 概述
10.2 RNA核酶
10.3 DNA切割酶
10.4 DNA错配链接酶
10.5 适配体切割酶
10.6 G-四链体脱氧核酶
10.7 核酸复合纳米酶
10.8 DNA金属化酶
10.9 核酸配位酶
10.10 总结与展望
参考文献
11 核糖开关
11.1 概述
11.2 核糖开关的调控机制
11.3 天然核糖开关的筛选
11.4 人工核糖开关的理性设计
11.5 核糖开关的应用
11.6 总结与展望
参考文献
12 发光功能核酸
12.1概述
12.2 FFNAs 的筛选
12.3 八种 FFNAs
12.4 发光功能核酸的应用
12.5 总结与展望
参考文献
13 四链体核酸
13.1 概述
13.2 四链体核酸的类型
13.3 四链体核酸结构的影响因素
13.4 核酸二级结构的表征
13.5 四链体核酸的功能
13.6 总结与展望
参考文献
14 三螺旋核酸
14.1 概述
14.2 三螺旋核酸的类型
14.3 DNA三螺旋核酸的序列特异性
14.4 三螺旋核酸的pH响应性应用
14.5 三螺旋核酸生物传感器
14.6 三螺旋核酸的前沿应用
14.7 总结与展望
参考文献
15 功能核酸自组装
15.1 概述
15.2 功能核酸自组装策略
15.3 典型的核酸自组装纳米材料及应用
15.4 总结与展望
参考文献
16 功能核酸材料
16.1 概述
16.2 功能核酸材料制备策略
16.3 功能核酸水凝胶材料
16.4 功能核酸纳米载体
16.5 总结与展望
参考文献
17 核酸药物
17.1 概述
17.2 寡核苷酸药物研发
17.3 siRNAs药物研发
17.4 aptamer药物研发
17.5 miRNA药物研发
17.6 新冠mRNA疫苗的研发
17.7 其他核酸药物研发
17.8 核酸药物递送载体
17.9 总结与展望
参考文献
18 核酸补充剂
18.1 概述
18.2 核酸补充剂的来源及理化特性
18.3 核酸补充剂的分类
18.4 核酸补充剂的修饰与改造
18.5 核酸补充剂的功效与应用
18.6 核酸补充剂的管理及安全性评价
18.7 总结与展望
参考文献
19 DNA存储技术
19.1 概述
19.2 DNA存储的研究进展与发展趋势
19.3 编码与解码技术
19.4 写入技术
19.5 保存技术
19.6 读取技术
19.7 修改与擦除技术
19.8 总结与展望
参考文献
20 功能核酸纸基生物传感器
20.1 概述
20.2 功能核酸纸基生物传感器的构建
20.3 POCT领域中的应用进展
20.4 总结与展望
参考文献
21 功能核酸细胞体系生物传感器
21.1 概述
21.2 功能元件的挖掘
21.3 基因模块的构建
21.4 基因电路的组装
21.5 结合纳米材料
21.5 数据存储及遗传
21.7 无细胞体系生物传感器
21.8 总结与展望
参考文献
22 功能核酸文献数据库
22.1 概述
22.2 功能核酸文献信息平台
