p Stuart Lindsay, Professor do Arizona State University Regents e diretor do Biodesign Institute's Center for Single Molecule Biophysics, acaba de lançar o primeiro guia completo para um mundo minúsculo um milhão de vezes menor do que um único grão de areia. Introdução à Nanociência (publicado pela Oxford University Press) fornece aos leitores uma visão geral de uma disciplina emergente que, nos últimos anos, produziu conquistas notáveis ​​em áreas tão variadas quanto o sequenciamento de DNA, maquinaria molecular, nanocristais e microscopia. p n discutir o ímpeto para o livro, Lindsay observa que sua extensa pesquisa sempre foi associada à paixão pelo ensino de conceitos biofísicos para alunos talentosos. Introdução à Nanociência também oferece aos pesquisadores em todo o mundo um primeiro de seu tipo, tratamento completo da nanociência. O livro integra várias disciplinas e abrange fenômenos quânticos básicos, ferramentas do comércio, e aplicações em nanoescala. No decorrer desta visão geral, Lindsay volta repetidamente ao tema do comportamento emergente - como pequenas flutuações no nível da nanoescala podem resultar na aparência de marcante, fenômenos novos freqüentemente inesperados.

p O livro é uma conseqüência das palestras do professor Lindsay em nanociência, refinado ao longo de muitos anos, com a contribuição inestimável de seus alunos. Oxford University Press soube do curso e, acreditando que seria um ótimo recurso, solicitou que Lindsay montasse o material em um livro.

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p "O que é tão marcante, "Lindsay insiste, "é que os eventos que ocorrem em nanoescala têm implicações para a química, biologia, física, Ciência de materiais, Engenharia, você escolhe. "No entanto, o nanorealm carecia de um livro que pudesse reunir os elementos díspares do campo. “É meio notável que o conhecimento não estivesse lá de uma forma coletada. Montei um curso que era muito abrangente, começando com a física e terminando com a biologia, " ele diz.

p Dado o ritmo vertiginoso do avanço científico, particularmente em nanociência, Lindsay enfrentou um desafio assustador. "Eu sabia que alguns problemas atuais na área se tornariam obsoletos quando meus dedos deixassem o teclado." Na esperança de produzir um trabalho que possa permanecer relevante, Lindsay escolheu incluir uma série de princípios fundamentais que seriam amplamente aplicáveis, independentemente das novas condições que os alunos provavelmente encontrarão no futuro.

p O livro está dividido em três partes. Parte I (O básico) é uma introdução independente à mecânica quântica, mecânica estatística e cinética química, exigindo apenas cálculo básico da faculdade. A Parte II (As Ferramentas) cobre a microscopia, manipulação e medição de uma única molécula, nanofabricação e automontagem. Parte III (Aplicações) cobre elétrons em nanoestruturas, eletrônica molecular, nanomateriais e nanobiologia. "Se você vagar pelo laboratório, "Lindsay diz, "Você verá cópias dobradas da versão xerox do livro nas mesas dos alunos - é realmente um compêndio de tudo que acho que eles precisam saber em nanociência."

p A vida no nanomundo pode ser desconcertante para os não iniciados, tão distintos são seus funcionamentos em comparação com as condições da experiência cotidiana. Um nanômetro é aproximadamente 10, 000 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano. Flutuações de chance dominam a cena e, como Lindsay enfatiza, fornecem matéria-prima vital na qual os processos seletivos darwinianos operam. "Quanto mais estudo os componentes da biologia, quanto mais eu diria que as flutuações não são apenas um incômodo com o qual devemos conviver - elas são, na verdade, a história da biologia. "

p Este leitmotiv percorre todo o livro, unindo muitas áreas distintas da nanociência. Uma ilustração surpreendente deste tema central ocorre perto do final do texto, onde Lindsay analisa importantes pesquisas sobre o desenvolvimento neural da mosca da fruta. Flutuações aleatórias na expressão gênica e splicing servem para embaralhar o deck genético para produzir um enorme número de variantes de proteínas de extremidade pegajosa, que são essenciais para a montagem neural adequada. Quando o número dessas variantes de splicing em um determinado gene foi reduzido de cerca de 30, 000 a 20, 000, as criaturas foram incapazes de formar cérebros adequados. "A evolução de uma rede neural em um cérebro envolve a interação entre um lançamento de dados darwiniano incrivelmente diverso e aleatoriamente montado de conexões neurais e um ambiente que age seletivamente sobre os resultados, "Lindsay diz.

p Introdução à nanociência é uma contribuição vital para um dos campos mais dinâmicos, voltado para inspirar um novo tipo de jovem investigador - um imerso em uma cultura científica multidisciplinar. "Este grupo diversificado e treinado de maneira diferente de jovens talentosos não vai apenas produzir descobertas científicas em seus próprios direitos, "Lindsay diz, "eles também são as pessoas que vão iniciar a próxima geração de empresas que geram riqueza e impulsionam a economia nacional e eles vão criar coisas novas com seus cérebros porque aprenderam novas maneiras de pensar."