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系统生物学入门：原书第二版


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系统生物学入门：原书第二版
  • 书号：9787030748416
    作者：马彬广
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：大16
  • 页数：382
    字数：793408
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2023-03-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥298.00元
    售价： ￥235.42元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书是美国Garland Science出版集团出版，美国乔治亚理工大学教授、杰出系统生物学家Eberhard O.Voit撰写的A First Course in Systems Biology第二版的中文译本，对系统生物学的产生背景及主要研究内容和研究方法进行了系统阐述，既涵盖系统生物学的基础知识，又指出了系统生物学领域的最新成果和发展方向。全书共15章，分别叙述系统生物学的背景及含义、数学建模介绍、静态网络模型、生物系统动力学模型、生物模型中的参数估计方法、基因系统、蛋白质系统、代谢系统、信号转导系统、种群系统、系统整合分析案例、心脏组织系统模型、医学和药物开发中的系统生物学、生物系统的设计、系统生物学的新兴主题等内容。每章末尾附有习题、参考文献和拓展阅读。书中包含300余幅精心制作的插图，且各章含有专题，对主题相关知识进行补充介绍。
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    1　生物系统　001
    还原主义与系统生物学　004
    即使是简单的系统也会令人困惑　005
    为何是现在？　008
    交流系统生物学　011
    我们面临的任务　013
    练习　014
    参考文献　014
    拓展阅读　015
    2　数学建模介绍　016
    目标、输入和初步探索　019
    2.1　尺度问题　019
    2.2　数据可用性　020
    模型选择与设计　020
    2.3　模型结构　021
    2.4　系统组件　027
    2.5　模型方程　029
    2.6　参数估计　029
    模型分析与诊断　030
    2.7　一致性和稳健性　031
    2.8　动态特征的探索和验证　032
    模型使用和应用　034
    2.9　模型扩展和改进　034
    2.10　大规模模型评估　035
    2.11　设计问题　036
    2.12　简单性与复杂性　036
    练习　038
    参考文献　039
    拓展阅读　039
    3　静态网络模型　041
    分析策略　041
    互作图　042
    3.1　图的属性　043
    3.2　小世界网络　046
    网络组件之间的依赖关系　049
    3.3　因果关系分析　049
    3.4　互信息　049
    相互作用网络的贝叶斯重构　050
    3.5　在信号网络中的应用　052
    3.6　在其他生物网络中的应用　054
    静态代谢网络及其分析　055
    3.7　化学计量网络　055
    3.8　化学计量分析的变体　057
    3.9　代谢网络重构　057
    3.10　代谢控制分析　058
    练习　060
    参考文献　062
    拓展阅读　065
    4　生物系统的数学　066
    离散线性系统模型　067
    4.1　递归确定性模型　067
    4.2　递归随机模型　069
    离散非线性系统　071
    连续线性系统　073
    4.3　线性微分方程　073
    4.4　线性化模型　074
    连续非线性系统　078
    4.5　专设模型　078
    4.6　规范模型　079
    4.7　更复杂的动态系统描述　085
    生物系统模型的标准分析　085
    4.8　稳态分析　085
    4.9　稳定性分析　088
    4.10　参数灵敏度　090
    4.11　系统动力学分析　091
    其他吸引子　093
    4.12　极限环　093
    4.13　混沌吸引子　097
    练习　099
    参考文献　102
    拓展阅读　104
    5　参数估计　106
    线性系统的参数估计　107
    5.1　单变量线性回归　107
    5.2　多元线性回归　107
    非线性系统的参数估计　111
    5.3　全面网格搜索　112
    5.4　非线性回归　113
    5.5　遗传算法　114
    5.6　其他随机算法　115
    5.7　典型挑战　116
    微分方程系统的参数估计　119
    结构识别　124
    练习　125
    参考文献　130
    拓展阅读　132
    6　基因系统　133
    中心法则　133
    DNA和RNA的关键特性　134
    6.1　化学和物理特征　134
    6.2　DNA的大小和组织　135
    6.3　基因和非编码DNA　137
    6.4　真核DNA包装　139
    6.5　表观遗传学　139
    RNA　139
    6.6　信使RNA（mRNA）　142
    6.7　转运RNA（tRNA）　142
    6.8　核糖体RNA（rRNA）　142
    6.9　小RNA　142
    6.10　RNA病毒　144
    基因调控　144
    6.11　lac操纵子　144
    6.12　调控模式　146
    6.13　转录因子　146
    6.14　基因调控模型　148
    基因表达的检测　149
    基因表达的定位　151
    展望　152
    练习　152
    参考文献　154
    拓展阅读　158
    7　蛋白质系统　159
    蛋白质的化学和物理特征　159
    7.1　蛋白质结构的实验测定与可视化　162
    蛋白质角色和功能的不完全调查　164
    7.2　酶　165
    7.3　转运蛋白和载体蛋白　166
    7.4　信号和信使蛋白　168
    7.5　免疫系统的蛋白质　169
    7.6　结构蛋白　169
    当前蛋白质研究的挑战　171
    7.7　蛋白质组学　171
    7.8　结构和功能预测　172
    7.9　定位　174
    7.10　蛋白质活性与动态　174
    练习　178
    参考文献　180
    拓展阅读　182
    8　代谢系统　183
    生物化学反应　184
    8.1　背景　184
    8.2　基本反应的数学公式　185
    8.3　速率法则　186
    通路和通路系统　189
    8.4　生物化学和代谢组学　189
    8.5　通路计算分析的资源　190
    8.6　通路系统的控制　194
    代谢组数据生成方法　195
    8.7　取样、提取和分离方法　195
    8.8　检测方法　195
    8.9　流量分析　197
    从数据到系统模型　197
    8.10　案例研究1：未完整描述的
    　生物体中的代谢分析　197
    8.11　案例研究2：代谢网络分析　198
    8.12　案例研究3：从实验数据抽提动态模型　199
    练习　199
    参考文献　200
    拓展阅读　203
    9　信号转导系统　204
    信号转导网络的静态模型　205
    9.1　布尔网络　205
    9.2　网络推断　207
    信号转导系统的微分方程模型　207
    9.3　双稳态和迟滞现象　207
    9.4　双组分信号系统　212
    9.5　丝裂原活化蛋白激酶级联　215
    9.6　适应　219
    9.7　其他信号系统　220
    练习　223
    参考文献　224
    拓展阅读　227
    10　种群系统　228
    种群增长　228
    10.1　传统种群增长模型　229
    10.2　更复杂的增长现象　230
    外部扰动下的种群动力学　230
    亚群分析　231
    互作种群　233
    10.3　一般建模策略　233
    10.4　相平面分析　234
    10.5　更复杂的种群动态模型　237
    练习　239
    参考文献　241
    拓展阅读　242
    11　基因组、蛋白质和代谢物数据的整合分析：以酵母为例　243
    关于模型的起源　243
    对酵母热胁迫响应的简要回顾　244
    11.1　海藻糖循环　246
    海藻糖循环的建模分析　248
    11.2　代谢通路模型的设计和诊断　248
    11.3　热胁迫分析　250
    11.4　考虑葡萄糖动力学　251
    11.5　基因表达　252
    多尺度分析　255
    11.6　体内核磁共振谱　255
    11.7　多尺度模型设计　258
    11.8　海藻糖酶之谜　260
    总结　263
    练习　263
    参考文献　264
    拓展阅读　266
    12　生理建模：以心脏为例　267
    尺度层级与建模方法　268
    12.1　心脏解剖学基础　268
    12.2　在器官层次建模　269
    12.3　在组织层次建模　270
    12.4　在细胞层次建模　271
    简单振荡模型　273
    12.5　振荡的黑盒模型　274
    12.6　黑盒振荡模型小结　276
    12.7　从黑盒到有意义的模型　277
    心肌细胞中的电化学　278
    12.8　心肌细胞膜电化学过程的
    　生物物理描述　280
    12.9　静息电位和动作电位　280
    12.10　动作电位模型　282
    12.11　重复的心跳　284
    心脏衰竭问题　285
    12.12　基于分子事件对心脏功能和
    　衰竭进行建模　286
    生理多尺度建模展望　291
    练习　291
    参考文献　293
    拓展阅读　296
    13　医学和药物开发中的系统生物学　297
    你是独一无二的吗？　297
    13.1　生物变异性和疾病　297
    13.2　变异性和疾病建模　298
    个性化医疗和预防性健康　299
    13.3　数据需求和生物标志物　300
    13.4　个性化数学模型　301
    药物开发过程　304
    系统生物学在药物开发中的作用　305
    13.5　靶标和先导物的计算识别　306
    13.6　受体动力学　306
    13.7　药代动力学建模　308
    13.8　用动态模型筛选通路　313
    13.9　系统生物学在药物开发中的
    　新角色　315
    练习　315
    参考文献　317
    拓展阅读　319
    14　生物系统的设计　320
    生物系统的自然设计　320
    14.1　搜索结构模式　321
    14.2　网络模体　322
    14.3　设计原理　324
    14.4　操作原理　326
    目标导向性操作与生物系统的合成设计　326
    14.5　代谢工程　326
    14.6　合成生物学　327
    合成生物系统设计的案例研究　329
    14.7　代谢工程中的基元模式分析　329
    14.8　药物开发　331
    14.9　基因回路　332
    未来已经开始　335
    练习　335
    参考文献　337
    拓展阅读　340
    15　系统生物学的新兴主题　341
    新兴应用　341
    15.1　从神经元到大脑　341
    15.2　复杂疾病、炎症和创伤　342
    15.3　生物体及其与环境的相互作用　347
    建模需求　349
    15.4　多尺度建模　350
    15.5　数据建模流程　351
    走向生物学一个理论……或多个理论？　353
    参考文献　354
    拓展阅读　357
    术语表　359
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