蛋白質模擬的多尺度方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Andrzej Kolinski編著 著，王存新主 譯

圖書標籤:

• 蛋白質模擬
• 多尺度方法
• 計算生物物理
• 分子動力學
• 濛特卡洛方法
• 生物信息學
• 結構生物學
• 計算化學
• 蛋白質摺疊
• 生物分子模擬

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030396495

版次：1

商品編碼：11417512

包裝：平裝

叢書名： 新生物學叢書

開本：16開

齣版時間：2014-02-01

頁數：304

正文語種：中文

內容簡介

《蛋白質模擬的多尺度方法》涉及蛋白質分子模擬領域內最新的綜述和通用方法，學術思想新穎，內容包括蛋白質結構預測方法、蛋白質動力學、蛋白質摺疊機理及生物大分子相互作用等方麵的理論和應用，涵蓋瞭各種不同的采樣技術、粗粒化模型、分子對接方法的原理與方法，以及在分子設計與藥物設計等生物物理學與生物醫學方麵的應用等十分廣闊的範圍。《蛋白質模擬的多尺度方法》各章的作者都是目前該領域的知名專傢學者。

目錄

《新生物學叢書》叢書序
譯者序
前言
第1章格子聚閤物和蛋白質模型
1��1鏈分子的簡化模型
1��2簡單的格子聚閤物
1��3具有類蛋白質性質的簡單格子聚閤物
1��4最小類蛋白質模型
1��5高協調格子蛋白模型
1��6應用格子模型的蛋白質摺疊和結構預測
參考文獻
第2章蛋白質和多肽的多尺度對接
2��1引言
2��2剛性對接程序
2��3柔性對接
2��4CABS多尺度柔性對接
2��4��1柔性處理
2��4��2多肽對接到受體蛋白的示例
2��4��3蛋白質�駁鞍字識越�
2��5展望
參考文獻
第3章蛋白質粗粒化模型：理論與應用
3��1引言
3��2蛋白質粗粒化模型的發展史
3��3構象空間錶示方式的選擇
3��4相互作用設計形式
3��5粗粒化力場的獲得
3��5��1基本公式
3��5��2統計勢（玻耳茲曼原理）
3��5��3PMF的因子展開
3��5��4力匹配方法
3��5��5有效能量函數的優化
3��5��6“基於知識”和“基於物理”的勢能
3��6粗粒化模型在蛋白質結構預測中的應用
3��7粗粒化模型在研究蛋白質動力學和熱力學中的應用
3��8結論與展望
參考文獻
第4章基於原子模型和粗粒化模型的結構預測與優化中的構象采樣
4��1引言
4��2迭代結構優化框架
4��2��1采樣效率的定量度量
4��3不同分辨率的蛋白質模型
4��3��1蛋白質的全原子模型
4��3��2蛋白質的粗粒化模型
4��4采樣不同蛋白質模型進行迭代優化
4��4��1采樣方法
4��4��2嚮天然態的精細優化
4��5結論與展望
參考文獻
.x.第5章蛋白質的有效全原子勢
5��1引言
5��2有效勢
5��3應用
5��3��1摺疊熱力學
5��3��2機械去摺疊
5��3��3聚集性
5��4結論
參考文獻
第6章蛋白質粗粒化模擬中的統計接觸勢：從兩體到多體勢
6��1引言
6��2基於知識的勢函數的發展曆史
6��2��1逆玻耳茲曼關係
6��2��2準化學近似
6��3距離無關的勢函數
6��3��1采樣權重
6��4距離相關的勢函數
6��5幾何勢函數
6��6多體勢
6��6��1四體接觸勢
6��6��2四體接觸勢的能量方程
6��7優化方法
6��8蛋白質統計接觸勢與理想的氨基酸相互作用模式的比較分析
6��9蛋白質粗粒化模型的統計力場
6��10基於知識勢函數的應用
6��11未來發展趨勢
參考文獻
第7章蛋白質集閤運動的全原子描述和粗粒化描述之間的關聯
7��1引言
7��2蛋白質在不同時間尺度的內在動力學： 研究方法
7��2��1低能的集體激發
7��2��2結構子態
7��2��3子態之間及子態內部的漲落
7��2��4不同子態的結構漲落之間的比較
7��2��5蛋白質動力學的粗粒化描述及模擬
7��3不同時間尺度上的蛋白質內在動力學： 以腺苷酸激酶為例
7��3��1在一個近乎平坦的自由能麯麵下的構象漲落： 以TAT為例
7��4結論
參考文獻
.xi.第8章基於結構的生物分子模型： 蛋白質拉伸、結節動力學、流體動力學效應及
病毒衣殼刻痕
8��1引言
8��2基於結構的蛋白質模型
8��3基於結構的DNA和樹狀分子模型
8��4基於結構的蛋白模型應用舉例
8��4��117 134個蛋白質的機械強度
8��4��2結的動力學
8��4��3膜蛋白
8��4��4流體動力學相互作用
8��4��5病毒衣殼的納米壓痕
參考文獻
第9章蛋白質能量地貌采樣——有效算法探索
9��1引言
9��2基本的模擬技術
9��2��1分子動力學模擬
9��2��2濛特卡洛模擬
9��2��3優化技術
9��3先進的模擬技術
9��3��1去摺疊模擬
9��3��2先進的更新方法
9��3��3廣義係綜技術
9��4最近的應用
9��5結論
參考文獻
第10章蛋白質結構預測： 從已知結構識彆匹配到片段重組
10��1引言
10��2蛋白質結構預測方法：分類與關鍵評價
10��3基於模闆的蛋白質結構預測的“元”方法
10��4從多模闆模型到雜閤模型
10��5片段組裝： 從頭蛋白質結構預測方法的新趨勢
10��5��1基於片段組裝的從頭預測（及隨後的結構優化）
10��5��2包含片段組裝和摺疊模擬的混閤方法
10��5��3其他基於模闆預測的蛋白質結構預測方法
10��6為什麼片段組裝方法能如此成功
10��7結論與展望
參考文獻
.xii.第11章基因組水平的蛋白質結構預測
11��1引言
11��2基因組水平蛋白質結構預測領域的最前沿研究
11��3TASSER方法
11��4I�睺ASSER方法
11��5用TASSER/I�睺ASSER進行大規模結構預測測試
11��6大腸杆菌基因組中中等大小ORF的結構預測
11��7人類基因組中的全部907個推定GPCR的結構預測
11��8I�睺ASSER方法應用於沙眼衣原體基因組
11��9結論
參考文獻
第12章蛋白質摺疊動力學研究的多尺度方法
12��1引言
12��2將實驗與理論模擬相結閤的結構動力學研究
12��3基於高精度簡化模型的蛋白質動力學研究
12��3��1采用高精度從頭模型的蛋白質摺疊研究範例體係
12��4結論
參考文獻
第13章基於模闆的蛋白質結構模型的誤差估計
13��1引言
13��2質量評價方法的概述
13��2��1基於物理學的打分
13��2��2基於知識的勢
13��2��3評價比對質量
13��3SPAD分值
13��3��1SPAD分值的定義
13��3��2SPAD與模型RMSD的相關性
13��3��3與模型局部質量的相關性
13��4結構模型的真實值質量評價
13��4��1Tondel方法
13��4��2ProQ
13��4��3TVSMod
13��4��4SubAqua方法
13��5結論
參考文獻
第14章蛋白質結構預測評價方法： 問題與對策
14��1引言
14��2模型質量的數值計算
14��3成功策略的鑒定
14��4認識蛋白質結構預測的進展
14��5模型質量的先驗評價
14��6蛋白質模型在生物醫學研究中的應用
14��7結論與展望
參考文獻
術語錶
彩圖

前言/序言

好的，這是一本名為《流體力學基礎：從宏觀到微觀的視角》的圖書簡介。 《流體力學基礎：從宏觀到微觀的視角》 圖書簡介 本書旨在為讀者構建一個全麵且深入的流體力學知識體係，通過整閤宏觀、介觀和微觀層麵的理論與方法，揭示流體運動的本質規律。不同於傳統教科書的單一側重，本書強調跨尺度的視角，使讀者能夠理解在不同尺度下，流體行為的驅動機製與錶現形式的差異，並掌握相應的分析工具。 第一部分：宏觀流體力學——經典理論的構建 本書的開篇部分將係統迴顧經典流體力學的基石。我們將從守恒定律齣發，詳細闡述牛頓流體和非牛頓流體的本構關係，重點分析粘性對流場結構的影響。 流體的基本概念與本構關係： 本章將界定流體的基本物理屬性，如密度、粘度、可壓縮性等，並深入探討流體的本構方程。我們將區分牛頓流體與剪切稀化、剪切增稠等非牛頓流體的行為差異，並通過實驗數據和本構模型，展示不同流體在剪切場中的響應特徵。 控製方程的推導與應用： 詳細推導納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程組，這是描述粘性流體運動的核心。我們不僅會給齣三維、二維形式，還會探討在特定簡化條件下（如不可壓、穩態、無粘等）方程的簡化與求解方法。重點分析伯努利方程在保守力場中的適用範圍和局限性。 邊界層理論與流動分離： 邊界層理論是理解高雷諾數流動（如航空航天、船舶設計中的關鍵問題）的基石。本章將細緻剖析普朗特（Prandtl）邊界層理論，分析粘性影響區和慣性主導區的相互作用。重點研究流動分離的物理機製、預測判據（如壓力梯度對邊界層厚度的影響）以及如何通過氣動外形設計來抑製或控製流動分離。 湍流的描述與建模： 湍流是流體力學中最具挑戰性的現象之一。本書將首先介紹湍流的基本統計特性，如脈動速度、雷諾應力等。隨後，我們將深入探討湍流建模的幾種主流方法，包括雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型（如$k-epsilon$、$k-omega$模型）的原理和適用場景，以及大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）的理論基礎和計算需求。 第二部分：介觀尺度現象——非牛頓流體與多相流 介觀尺度是連接宏觀連續介質模型與微觀分子運動的關鍵橋梁。本部分聚焦於復雜流體係統，這些係統的行為往往不能僅用簡單的牛頓流體假設來描述。 非牛頓流體的深入研究： 針對聚閤物溶液、懸浮液、血液等復雜流體，我們將詳細分析其時間依賴性（如粘彈性）和空間依賴性。重點探討如粘彈性流體在拉伸、剪切流動中的行為，例如Dielectric Breakdown Strength（DBS）現象和Weissenberg效應，並引入本構方程（如Oldroyd-B模型、Giesekus模型）來捕捉其非綫性特性。 多相流動的基本原理： 氣體-液體、液體-固體、氣體-固體等混閤體係在工業過程（如反應器、管道輸送）中普遍存在。本書將從相間作用力、相間動量交換的角度，介紹描述多相流動的幾種主要模型，包括歐拉-歐拉模型、歐拉-拉格朗日模型，並探討界麵動力學和相態轉變對宏觀流動的影響。 界麵與錶麵張力效應： 在微流控芯片、霧化過程或乳化現象中，錶麵張力和界麵動力學起著決定性作用。本章將詳細分析拉普拉斯壓力、毛細管力和馬蘭戈尼效應，並介紹如何使用相場法（Phase-Field Method）等先進技術來模擬復雜自由錶麵的演化。 第三部分：微觀視角——分子動理論與模擬方法 為瞭從根本上理解流體粘性、擴散等特性的來源，我們需要深入到分子層麵。本部分將引入統計力學和計算模擬技術，作為理解和預測流體行為的補充工具。 分子動理論與玻爾茲曼方程： 介紹氣體動理論的基本假設，推導玻爾茲曼方程，這是連接微觀粒子運動與宏觀連續介質假設的橋梁。討論稀薄氣體效應下的Knudsen數，以及如何通過查普曼-恩斯科格（Chapman-Enskog）理論從玻爾茲曼方程恢復齣納維-斯托剋斯方程。 分子動力學（MD）模擬： 闡述MD模擬的基本流程，包括力場構建、時間積分算法和熱力學采樣。通過MD模擬，讀者可以直觀地觀察到分子間的相互作用如何導緻粘性力的産生，以及在界麵附近，分子層麵的排列如何影響宏觀的剪切響應。 格子玻爾茲曼方法（Lattice Boltzmann Method, LBM）： LBM作為一種介於連續模型和分子模型之間的方法，在處理復雜邊界和多相流問題中展現齣巨大潛力。本書將詳細解釋LBM的基本思想、演化方程以及如何利用其內在的碰撞模型來模擬擴散、粘性阻力和相分離現象。 第四部分：計算流體力學（CFD）與實驗技術 最後一部分將連接理論與工程實踐，介紹現代流體力學研究中不可或缺的計算和實驗工具。 CFD基礎與數值離散： 介紹有限體積法、有限元法在求解N-S方程中的應用。重點討論數值穩定性、收斂性、網格生成的重要性，以及湍流模型在商業軟件中的實現與驗證。 先進實驗測量技術： 介紹激光多普勒測速（LDV）、粒子圖像測速（PIV）、時間分辨測速技術等，這些技術如何幫助研究人員獲取高分辨率的流場數據，用於驗證理論模型和CFD結果。 本書的結構設計確保瞭讀者不僅能掌握流體力學的經典解法，更能理解跨尺度現象背後的物理機製。它適用於對流體力學有基礎瞭解，並希望在復雜流體、微尺度流動或計算模擬領域進行深入研究的高年級本科生、研究生及工程科研人員。通過本書的學習，讀者將能夠以更全麵的視角分析和解決實際工程中的流動問題。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的封麵介紹，我立刻被它所傳達齣的嚴謹與前瞻性所打動。標題中的“多尺度方法”讓我聯想到，本書並非簡單地羅列蛋白質的結構和功能，而是會深入探討不同尺度下，從原子、分子到整個細胞環境中，蛋白質行為的相互關聯。這是一種非常係統和全麵的視角，也正是我一直以來在學習過程中所追求的。我尤其好奇，作者是如何整閤那些可能來自不同學科的知識，比如量子力學、統計力學、分子動力學模擬以及更高級的生物物理學理論，來構建起一個統一的理論框架。這種跨學科的融閤，往往能夠帶來突破性的見解。我猜想，本書會詳細介紹各種模擬技術的優缺點，以及它們在解決不同尺度問題上的適用性。如果書中能夠包含一些實際的案例分析，展示這些多尺度方法是如何被用來揭示疾病機理，或者指導新藥研發的，那就更具啓發性瞭。這本書的目標讀者群體似乎非常廣泛，既能滿足專業研究者的需求，也能為有誌於從事相關領域的學生提供寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對生命科學充滿好奇心的愛好者，我一直對蛋白質這一微觀世界的奧秘深感興趣。這本書的題目“蛋白質模擬的多尺度方法”立刻抓住瞭我的眼球。我理解“模擬”意味著通過計算和模型來探索未知，而“多尺度”則暗示瞭研究的深度和廣度。我非常好奇，書中會如何闡釋不同尺度下蛋白質的特性，比如原子層麵的相互作用如何影響到氨基酸序列的形成，進而影響到整個蛋白質的功能。我期待書中能夠用通俗易懂的語言，將那些復雜的物理化學原理，如範德華力、氫鍵、疏水作用等，以一種引人入勝的方式呈現齣來。更重要的是，我希望這本書能夠告訴我，科學傢們是如何通過計算機來“看見”蛋白質的動態變化，它們是如何摺疊、如何結閤、如何與小分子相互作用的。如果書中能夠包含一些對前沿研究的介紹，例如如何利用多尺度模擬來設計新型蛋白質，或者理解蛋白質與疾病的關聯，那就更具價值瞭。這本書能否成為我通往蛋白質科學世界的一扇窗戶，我拭目以待。

評分☆☆☆☆☆

在我的認知裏，蛋白質是生命活動的執行者，它們的精妙結構決定瞭它們的功能。而“多尺度方法”聽起來就像是一種能夠讓我們以不同“放大倍數”來觀察這些執行者的工具。我非常好奇，書中是如何描繪從原子間電荷吸引到蛋白質整體摺疊成三維結構的這一宏大轉變過程的。是會詳細解析能量最小化原理，還是會側重於統計力學中的熵增與焓減的博弈？我也期待書中能夠探討不同模擬方法的局限性，比如何時量子化學計算是必需的，何時分子動力學模擬足以解決問題，以及何時需要引入更宏觀的模型。如果書中能夠通過具體的例子，例如酶促反應的機理，或者信號轉導通路中蛋白質的相互作用，來闡釋這些多尺度方法的威力，那就太精彩瞭。我希望這本書能夠讓我擺脫對蛋白質研究的零散認識，形成一個更加係統和完整的理解，從而能夠更好地欣賞蛋白質在生命科學中所扮演的至關重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個在學術道路上摸索的學生而言，這本書的名字本身就充滿瞭吸引力。我經常在文獻中看到“多尺度模擬”這樣的詞匯，但對其具體含義和應用場景總是有些模糊。這本書的齣現，仿佛為我指明瞭一個方嚮。我非常期待書中能夠提供清晰的理論框架，解釋為何需要多尺度方法來研究蛋白質，以及不同尺度之間的銜接機製。是會從底層的物理原理齣發，推導齣宏觀的現象，還是會采用自頂嚮下的策略，將復雜的整體分解為可管理的組成部分？我希望作者能夠分享一些關於如何選擇閤適的模擬尺度，以及如何處理不同尺度之間信息傳遞的問題。如果書中能夠提供一些實用的算法和工具的介紹，甚至是一些編程示例，那將極大地提升其學習價值。畢竟，理論的理解最終需要通過實踐來檢驗。我對這本書能夠幫助我更深入地理解蛋白質模擬的復雜性，並為我未來的研究提供理論指導和方法論支持抱有很高的期望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭。深邃的藍色背景，點綴著抽象的分子結構，暗示著書中將要探索的宏大而復雜的蛋白質世界。雖然我本人並非該領域的專業人士，但我對科學的直覺告訴我，這本書蘊含著深厚的知識。我好奇作者是如何將“多尺度方法”這樣聽起來就頗具挑戰性的概念，清晰地呈現在讀者麵前的。是會從微觀的原子相互作用講起，逐步過渡到宏觀的蛋白質功能，還是會有更巧妙的組織方式？我期待著書中能夠用生動形象的比喻，或者高質量的圖示來解釋那些抽象的理論。畢竟，對於許多非專業讀者來說，理解蛋白質的摺疊、構象變化以及它們如何協同工作，本身就是一項艱巨的任務。這本書是否能成為一座連接科學前沿與大眾認知的橋梁，是我最感興趣的點。我希望它能讓我對蛋白質這一生命的基本單元有全新的認識，甚至激發我進一步探索生物化學和計算生物學領域的興趣。

評分☆☆☆☆☆

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寫得不錯。質量好，用著方便！

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這方麵的中文教材還是比較缺的