美國能源部計算生物學項目數學科學研究委員會 、美國國家學術院國家研究委員會編著的《數學與21 世紀生物學》是美國數學和生物學界各領域科學家聯 合開展研究的重要成果。書中總結了近年來數學 生物學的研究現狀和研究動態，前瞻性地提出了數學 與生物學的交叉學科前沿的發展趨勢與未來研究方向 。本書對于我國數學生物學領域的科研人員、高校師 生、科技管理者、政府科研投資決策者洞悉數學生物 學科學發展規律、了解數學生物學前沿領域和重點方 向及開展科技創新等有重要的參考價值。
美國能源部計算生物學項目數學科學研究委員會、美國國家學術院國家研究委員會編著的《數學與21世紀生物學》為美國國家學術院國家研究委員會的能源部計算生物學項目數學科學研究委員關于《數學與21世紀生物學》的報告的中譯本。該報告的目的是深入研究數學與生物學的相互影響，展現數學在各級生物組織層面生物學中的應用情況、存在的機遇和挑戰、未來的發展方向等。本書共分8章，第1章介紹了生物學與數學交叉領域的現狀，第2章回顧了數學與生物學成功互動的歷史，第3～7章闡述了各級生物組織層面上數學在生物學中的應用情況、存在的機遇和挑戰、未來發展方向等，后一章列舉了一些跨級別的橫切數學應用主題，以強調生物學中數學應用研究的綜合性、通用性。
執行摘要
建議
建議的理由
生物學的首要地位
不可預測性
未來前景
1領域的性質
引言
數學與生物學的交叉
近年來有什么變化？
計算生物學問題困難的原因是什么？
數學與生物科學成功互動的常見因素
為改善兩個領域的利益協作打好基礎
本報告的結構
參考文獻
2歷史上的成功
種群生物學的開端
通過同源性推斷基因功能
種群進化過程
建模
醫學和生物學成像
總結
參考文獻
3了解分子
引言
數學生物學關系
分子的數學應用領域
序列分析
結構分析
動力學
相互作用
未來方向
參考文獻
4了解細胞
引言
這些問題的范例
細胞結構
細胞網絡及其功能的發現
從網絡到細胞功能
從細胞到組織
數據整合
生物學方面的考慮
未來方向
參考文獻
5了解生物體
心臟生理學
循環生理學
呼吸生理學
信息處理
內分泌生理學
形態發生和模式生成
運動
癌癥
針對靶向腫瘤細胞的治療輸送
藥物作用的機制
細胞群體的生長和分化
抗性的發展
HIV-1感染的體內動力學
未來方向
參考文獻
6了解種群
種群遺傳學
種群的生態方面
生態學與進化論的綜合
參考文獻
7了解群落和生態系統
計算
未來方向
參考文獻
8橫切主題
"小n，大P"問題
發現基因表達數據中的模式
有監督學習
無監督學習
有序系統的分析
隱馬爾可夫模型在DNA、RNA和蛋白質序列分析中的應用
序列譜隱馬爾可夫模型
基因發現中的隱馬爾可夫模型
蒙特卡羅方法在計算生物學中的應用
模體發現中的吉布斯采樣
調控網絡的推斷
蛋白質構象采樣
目前引入的數學主題的經驗教訓
低級數據的處理
結束語
參考文獻
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