有人說，一本與物理、數學、化學相關的專業著作如果缺少數學公式，那肯定不夠專業；然而又有人說，一本專業著作中每增加一個數學公式，趣味性就會減半，潛在的讀者也相應地會減少一半。如何在保持專業科學性的同時又能有足夠的趣味性？只有那些專業知識淵博、寫作技巧高超的作者才敢這樣嘗試。科學出版社最近（2020年）翻譯出版的《無處不在的巨分子》就是這樣一部特別的作品。
亞歷山大·A·格羅斯貝格和阿列克謝·R·霍赫洛夫是兩位傑出的俄羅斯科學家（前者後來移民去了美國）， 在合作撰寫了一本名為《Statistical Physics of Macromolecules（高分子的統計物理學）》的專業著作之後，又合作撰寫了一本關於高分子聚合物物理學的科普性著作《GIANT MOLECULES: Here, There, and Everywhere》（中文直譯為“巨大的分子：這裡，那裡，無處不在”，翻譯出版時改名為《無處不在的巨分子》）。它以清晰、簡潔和幽默的語言介紹了高分子聚合物物理學的基本概念（它們的分子結構，線團，庫恩片段，微球，高彈性，排除體積，線團-微球轉變，打結，凝膠，蛇行理論……），並討論了該學科的一些前沿課題（例如單分子拉伸和智能凝膠），特別是在生物學領域的應用（例如DNA測序和蛋白質摺疊問題），甚至討論了熵與生物進化，覆蓋面很廣，充分地體現了此領域中的蘇聯/俄羅斯學派的思想和研究風格。
更有趣的是，書中游刃有餘地介紹了相關的科學史和科學軼事，從而使得本書更具有豐富的信息，而且可讀性強、易於理解。本書非常適合於從事高分子聚合物和生物大分子研究的專業人員和相關專業的學生閱讀，也適合於對科學感興趣的一般讀者作為對這個學科的一個奇妙的敘述和有趣的歷史而閱讀。
化學專業和高分子專業的讀者會在書中看到H.施陶丁格、P.弗洛裡、M.多伊、S.F.愛德華茲、P.G.德熱納和田中豐一等著名學者的大名以及他們對本專業的貢獻；會看到C.固特異對橡膠硫化的艱難探索和他取得的偉大成功；看到“高聚物凝膠先生”田中豐一的深隧思想……
物理學專業的讀者會在書中看到牛頓力學和統計物理學在高分子聚合物研究中的應用；看到對自由能和熵這些概念的輕鬆解釋；看到J.C.麥克斯韋戲仿雪萊的詩“我的靈魂是一個糾纏的結”；瞭解到愛因斯坦被引用次數最多的論文；看到康德如何比較宇宙的進化與生物進化；……
數學專業的讀者無疑會發現本書的數學是相當簡單的，但是看到隨機行走理論和多項式拓撲不變量理論在高分子聚合物中的應用一定會感到頗為驚奇，看到對分形的科普性介紹和哲學性思考也會頗覺有趣。……
而生物學專業的讀者會發現，DNA分子和RNA分子居然可以作為重要的高分子聚合物而在物理和化學中得以應用（在全書中多處可見），這確實令人頗感驚訝；而“埃丁頓猴子”能有助於解釋生物進化問題嗎？……
另一個有趣之處是，本書每一章的題頭都引用了一些經典文學作品中的字句，讓安徒生、塞萬提斯、馬克·吐溫、傑克·倫敦、雪萊、歐亨利、司各特等著名作家的文字來引導每一章的討論主題，這是很令人驚異的。
不僅如此，書中甚至介紹了一些有趣的遊戲或玩具，來探討一些高深的理論。例如用橡皮泥玩具來展示高分子聚合物的粘彈性，用“蛇立方”玩具探討蛋白質摺疊。這些材料對於任何讀者都是很吸引興趣的。
總之，本書適合於多個專業領域的讀者閱讀，既適合於資深的專業研究人員，也適合於初涉科學研究的大學生，甚至僅僅只是科學感到好奇的一般讀者亦可閱讀。
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高分子聚合物著名學者P.G.德熱納為本書第一版作序。他熱情地寫道：“這兩位俄羅斯作者具有使用簡單風格來寫作的天賦，他們在書中避免了那些在偏好數學的國家（例如俄羅斯和法國）中所偏愛的那種沉重的公式化。……這份最終成果既適合於大學生，也適合於研究工程師們。我相信它將在這個領域發揮非常有益的作用。”
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本書英文版受到了讀者的廣泛好評，本書第二版中收錄了一些讀者的評論。例如，高分子聚合物著名學者田中豐一寫道：
“巨分子是當今科學中最熱門的課題之一。本書由兩位才華出眾的物理學家撰寫，將引導讀者穿越高聚物科學的前沿領域……作者使這個話題平等地適合於任何好奇的讀者。作者是技巧高超的故事敘述者，這使得這本科學相關的書籍既有娛樂性又有豐富的信息。《巨分子》一書將對各種水平的科學愛好者都有用，只要他們對高聚物科學的最新進展感到好奇。這本書是不容錯過的！”
還有讀者寫道：
“……幾乎不用數學就大分子而寫一本書似乎根本不可能。然而，作者成功地寫了一本準確而精確的書……我以前從來沒有找到一個地方，能讓簡單化達成科學性毫無問題的描述……這使它成為一本既對對科學感興趣的讀者和非專家級的學生、也對富有經驗的科學家都極有價值的書。我很高興地注意到每章開頭的經典文學的引用，它們暗示了科學家和引文作者之間的思考中有一些令人驚訝的相似之處……”
“作為一個科學讀物，這本書毫無疑問是我遇到過的最簡單的。儘管如此，它仍然是富含信息的……作者做到了在不損害科學內容的前提下，將一系列有趣的軼事以其真實背景納入到科學中……我會向任何對高聚物科學感興趣的人都推薦這本書，無論是專家還是完全新手——它真是對這門學科的一個很好的起點。”
……
最後，讓我們來讀一下本書的前言吧，大家可以管中窺豹，從中體會該書的風格和內容。
《無處不在的巨分子》
（虛構的場景）
編輯（懷疑地）：哦，不會又是你們吧……
作者（害羞地）：嗯，你看，我們已經寫了一本關於巨分子的書……
編輯：什麼分子？
作者：巨分子。（變得更加興奮）只要您在這裡聽一小會兒！
編輯（不耐煩地）：哦，不，我沒時間聽。無論如何，你們已經出版了一本關於它們的書，那麼，還想寫什麼？
作者：哦，那一本是給專家們讀的，而這一本。..
編輯（失去耐心）：這本大概是給家庭主婦讀的吧！這樣吧，你把前言拿給我，我看看我能做什麼。
作者：這裡就是！
前 言
“前言”這種體裁的本質暗示著，在前言裡應該回答這樣一個問題：這本書是寫給哪些人讀的？
我們希望這本書能使任何對世界充滿好奇的人感興趣 。這不是因為我們對自己評價過高！相反，真正給了我們希望的，是這個研究領域的獨特地位。它正處於當代發展和熱切關注的許多道路的交叉路口。它與各種各樣的東西有關，例如現代材料（包括迷人的“智能”材料）和著名的DNA，它們不僅僅只是以其專業而吸引人，而且也已經成為一種工具在使用——例如，在犯罪學中，在“DNA計算機”中。高聚物（Polymer）物理學也涉及現代醫學，以及更多學科。總之，人們每天都在談論的很多事情都在我們的科學中有其根源。
這就是為什麼我們認為是時候寫一個關於巨分子的清晰易懂的故事了。
任何一個大學生都應該能夠從頭到尾閱讀我們這本書，得到一個對該主題比較粗略但連貫一致的思路。而一個科學家，無論是物理學家、化學家、材料工程師還是分子生物學家，都可能有興趣看看我們在迴避科學語言的複雜性時如何觸及那些熟悉的話題。
經常地，尖端科學常常需要使用相當高深的數學來處理。經驗表明，這一點對許多學生來說是最可怕的。然而實際上，只有當一個學生想成為專業人士並對科學進行新的探索時，數學方法才變得有必要。我們只在萬不得已的時候才使用數學，而且我們的數學僅限於簡單的代數，全都不超出典型的高中課程。與此同時，我們的物理學反倒有時相當複雜。
最後但並非不重要的是，我們希望所有的讀者都可以只要瀏覽本書，就能找出什麼是“分子架構(molecular architecture)”，理解你剁碎一個花椰菜的時候會發生什麼，或理解曾被稱為“世界女王和她的影子”的是什麼。
最後還有一件事。陀斯妥耶夫斯基說過一句名言：“美將拯救世界”。雖然人們可以用不同的方式解讀這句話，但毫無疑問，知識之美是科學最驚人的特徵之一。確實，為什麼最有效的東西也經常是最美麗的呢？我們不知道，但這似乎是事實！在這本書中，我們試圖證明高分子聚合物和生物高聚物科學的美妙之處。
……
我們已盡力使這本書既有趣又有用。至於我們是否成功，則由我們的讀者來判斷。
作者
編輯（自言自語）：好吧，如果他們沒有說謊的話，這本書也許真的是有趣的……聽起來，除了一般讀者之處，這本書可能會讓（數著手指頭）APS，ACS，MRS，BPS……的人們感興趣……我想我們應該出版它！
本文摘編自[美]亞歷山大 Y. 格羅斯貝格，[俄]阿列克謝 R. 霍赫洛夫 著，李安邦 譯《無處不在的巨分子》一書，標題為編者所加。
《無處不在的巨分子》
978-7-5088-5690-2
[美]亞歷山大 Y. 格羅斯貝格，[俄]阿列克謝 R. 霍赫洛夫 著
李安邦 譯
北京：科學出版社，2020
內容簡介
《無處不在的巨分子（原書第2版）》是A.Y. 格羅斯貝格和A.R. 霍赫洛夫這兩位傑出的俄羅斯科學家合寫的一本關於高分子聚合物物理學的科普性著作。它以清晰、簡潔和幽默的語言回顧了高分子聚合物物理學的基本概念，並討論了該學科的一些前沿知識，特別是在生物學領域的應用，甚至討論了生物進化，充分地體現了此領域中的蘇聯/俄羅斯學派的思想和研究風格。書中還嫻熟地介紹了相關的科學史，從而使得本書更具有豐富的信息，而且可讀性強、易於理解。
本書不僅適合於從事高分子聚合物和生物大分子研究的專業人員和相關專業的學生，作為對這個學科的一個奇妙的敘述和有趣的歷史，也適合於對科學感興趣的一般讀者閱讀。
本書目錄
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目錄
叢書序
序
讀者對本書第1版的評論
前言
致謝
第1章 概述：巨分子世界中的物理學 1
第2章 高聚物分子看上去是什麼樣的 4
2.1 高聚物是很長的分子鏈 4
2.2 高聚物鏈的柔性 6
2.3 柔性的機理 9
2.4 —幅高聚物鏈的“肖像” 10
2.5 異質高聚物、支鏈高聚物和帶電高聚物 11
2.5.1 異質高聚物 13
2.5.2 支鏈高聚物 13
2.5.3 帶電高聚物 14
2.6 環狀大分子與拓撲效應 15
第3章 高聚物是怎麼製作的 18
3.1 聚合法 18
3.2 縮聚法 20
3.3 高聚物合成的催化劑 21
3.4 多分散性，活性聚合 22
3.5 支鏈高聚物 23
第4章 那裡有什麼樣的高聚物物質？24
4.1 物質和高聚物的“傳統”狀態 24
4.2 高聚物物質的可能狀態 25
4.3 塑料 28
4.4 高聚纖維 29
4.5 高聚物液晶與超強纖維 34
4.6 高聚物溶液 36
4.7 高聚物共混物和嵌段共聚物 37
4.8 離聚物和締合高聚物 39
4.9 導電高聚物 43
第5章 自然界中的高聚物 44
5.1 關於水和對它的愛與恨 44
5.2 有頭有尾的分子 46
5.3 分子生物學與分子建築 50
5.4 分子機器：蛋白質、RNA和DNA 52
5.5 蛋白質、DNA和RNA的化學結構 53
5.5.1 蛋白質 53
5.5.2 核酸 54
5.6 生物大分子的一級、二級和三級結構 56
5.6.1 一級結構：序列 56
5.6.2 DNA甲基化 59
5.6.3 二級結構 59
5.6.4 三級結構 64
5.7 球狀蛋白質酶 66
5.8 分子馬達 68
5.9 物理學和生物學 69
第6章 簡單高聚物線團的數學 71
6.1 物理學中的數學 71
6.2 高聚物鏈與布朗運動的相似性 72
6.3 高聚物線團的尺寸 74
6.4“平方根”定律的推導 76
6.5 持續長度與庫恩片段 78
6.6 高聚物線團的密度和高聚物溶液的濃度範圍 80
6.7 高斯分佈 82
第7章 高彈性的物理學 85
7.1 哥倫布發現了……天然橡膠 85
7.2 高彈性 86
7.3 硫化的發現 87
7.4 合成橡膠 90
7.5 高彈性與單條高聚物鏈的拉伸 90
7.6 熵 95
7.7 理想氣體的熵彈性 98
7.8 自由能 100
7.9 高聚物鏈的熵彈性 101
7.10 高聚物網絡的熵彈性 102
7.11 橡膠變形的谷奇-焦耳效應和熱學觀點 106
7.12 再談單鏈拉伸：蠕蟲狀鏈模型與dsDNA 108
7.12.1 鏈的強烈伸展類似其受限於窄管中 110
7.12.2 自由連接鏈的強烈拉伸 111
7.12.3 蠕蟲狀鏈的強烈拉伸 112
7.12.4 力譜 114
第8章 排除體積問題 117
8.1 線性記憶和體積相互作用 117
8.2 分子世界中的四種力、尺度和單位 119
8.3 排除體積——把問題公式化 121
8.4 線團的密度和單體單元的碰撞 123
8.5 單體單元的碰撞（或接觸）如何影響內部能量？維裡展開式 125
8.6 好溶劑與壞溶劑，以及條件 127
8.7 高聚物線團在好溶劑中的溶脹 128
8.8 半稀溶液中的排除體積效應 131
8.9 高聚物共混物幾乎不混溶 133
第9章 線團和微球 136
9.1 什麼是線團-微球轉變？136
9.2 微球的自由能 138
9.3 單體相互作用能 139
9.4 熵的貢獻 140
9.5 溶脹係數a 141
9.6 線團-微球轉變 144
9.7 轉變前的溶脹 146
9.8 線團-微球轉變的實驗觀察 147
9.9 DNA雙螺旋的微球狀態 148
9.10 線團-微球轉變的動力學 152
9.11 一些總結 153
9.12 為什麼我們稱它們為微球？154
9.13 線團-微球轉變的級次是什麼？155
第10章 球狀蛋白質與摺疊 157
10.1 安芬森實驗：蛋白質復性 157
10.2 非週期性晶體或平衡的玻璃 158
10.3 利文索爾悖論 161
10.4 變性和復性是具有潛熱的急劇協同轉變 162
10.5 隨機序列的雜聚物不像蛋白質，因為它們沒有潛熱 163
10.6 選中的序列 166
10.7 記住（和弄混）不止一種構象 169
10.8 能景和漏斗 170
10.9 成核作用與利文索爾悖論的解決 171
10.10 在體、離體和虛體 173
10.11 我們理解蛋白質摺疊了嗎 176
10.12“蛇立方”木製玩具 177
第11章 打結，還是不打結？180
11.1 物理學中的結：原子是什麼 180
11.2 結表 182
11.3 結是常見的嗎 184
11.4 DNA中的結 186
11.5 絞旋DNA與拓撲酶 187
11.6 蛋白質中的結 189
第12章 凝膠和智能凝膠 192
12.1 凝膠和網絡，以及如何製備 192
12.2 彈性和管道 194
12.3 凝膠在好溶液中的溶脹 195
12.4 高聚物網絡的塌縮 197
12.5 蝴蝶圖案 204
12.6 協同擴散 206
12.7 印記 206
12.8 田中豐一——高聚物凝膠先生 207
第13章 高聚物流體動力學 210
13.1 黏度 210
13.2 黏彈性 211
13.3 蛇行模型 215
13.4 最長弛豫時間 216
13.5 等效交聯網絡的楊氏模量 220
13.6 管道 221
13.7 最長弛豫時間與鏈長的關係 222
13.8 高聚物熔體的黏度和自擴散係數 224
13.9 蛇行理論的實驗檢測 225
13.10 蛇行理論和DNA凝膠電泳 225
13.11 蛇行理論和在聚合反應中的凝膠效應 228
第14章 複雜高聚物結構的數學：分形 230
14.1 物理學中的一點數學：物理學家如何確定空間的維度 230
14.2 確定性分形或如何繪製娛樂圖樣 231
14.3 自相似性 234
14.4 天然分形 235
14.5 簡單的高聚物分形 240
14.6 為什麼要關心分形？（兩位作者某天如是說） 242
14.7 為什麼冪律描述了自相似性，以及這在高聚物物理學中有何用途 243
14.8 高聚物中的其他分形，分形中的高聚物 246
14.9 幾何學與分類 247
第15章 高聚物、進化與生命起源 249
15.1 為什麼在一本關於高聚物的書中討論進化 249
15.2 進化的分子現象學 251
15.2.1 系譜樹，其根：盧卡 251
15.2.2 進一步觀察 252
15.2.3 冪律 253
15.2.4 序列的統計學 255
15.2.5 有意義和無意義的，隨機與分形 256
15.3 熵與進化 257
15.3.1 進化著的宇宙中的生命 257
15.3.2 生命與熱力學第二定律 258
15.3.3 早期地球上的化學演化 261
15.3.4 一級聚合反應 262
15.3.5 記住隨機選擇 264
15.3.6 自然界中的左右手對稱性 266
15.3.7 QWERTY 267
15.3.8 新信息的產生 267
15.4 結論 269
建議進一步閱讀的書單 270
索引 276
譯後記 287
彩圖
（本文編輯：王芳）
