具体描述
内容简介
《数学与21世纪生物学》是受美国能源部（DOE）高级科学计算研究办公室（OASCR）的委托著述的。目的是把数学和计算应用于对能源部很重要的各个科学领域。该研究将建议美国能源部的数学科学研究活动，使科学能够有效地利用大量现有的基因组信息以及目前正在生成的结构性和功能性基因组信息的更大、更多样化的收集。这些建议的研究活动应该既涵盖目前的科研需要，也包括一些可能引发未来的创新方法的高风险研究。前言/序言
用户评价
在我心中，《数学与21世纪生物学》这本书，为我打开了一扇全新的视角，让我看到了生命体表之下那隐藏的深刻数学逻辑。我原本以为生物学是一门充满偶然性的学科，但这本书却让我意识到，生命的演化和运作，其实遵循着某些精密的数学原理。作者以一种极其流畅且富有启发性的方式，将抽象的数学概念与具体的生物学现象巧妙地结合。他从最基础的“形态学”入手，解释了为什么生物体会有特定的形状，比如对称性、螺旋结构等，并利用几何学原理来描述这些形态的形成过程。我特别着迷于关于“分形几何”在生物学中的应用。作者用生动的例子，比如树枝的生长、肺泡的结构，展示了分形几何如何精确地描述这些复杂而又自我相似的自然形态，并解释了其在生物学上的功能意义，如最大化表面积以提高效率。此外，作者在关于“生态学”的部分，也让我大开眼界。他利用数学模型来分析种群的增长、竞争与合作，以及食物链的稳定性。我第一次意识到，即使是看似混乱的生态系统，其背后的运作也遵循着一定的数学规则，例如“捕食者-猎物模型”就生动地揭示了物种数量的周期性波动。这本书的写作风格非常独特，作者既有科学家的严谨，又不乏哲学家的思辨。他用充满智慧的语言，引导读者去思考生命本质的数学根源。读完这本书，我仿佛看到了一个宏大而精密的宇宙，生命是其中最精彩的乐章，而数学则是谱写这一切的通用语言。它让我对生命科学产生了全新的敬畏感，也让我对未来的探索充满了无限的好奇和渴望。
评分我购买《数学与21世纪生物学》这本书，完全是出于一种探索未知的好奇心。我一直认为，生物学是一门充满神秘色彩的学科，它关乎生命，关乎我们自身。但当我翻阅这本书时，我震惊地发现，原来生命并非只是血肉之躯和偶然的演变，而是蕴含着深刻的数学原理。这本书以一种非常引人入胜的方式，将抽象的数学概念与具体的生物学现象联系起来。作者并没有上来就抛出复杂的公式，而是从生物学最基本的问题出发，比如“为什么生物体会有特定的形状？”“生命的繁衍是如何受到限制的？”然后，他巧妙地引入数学工具，比如几何学、统计学、微积分，来解释这些现象。我尤其喜欢书中关于“形态发生”的讨论，作者利用偏微分方程来解释生物体如何通过细胞增殖、迁移和分化形成复杂的结构，比如花瓣的排列、皮肤的纹理，甚至动物的胚胎发育。这种将抽象的数学模型与我们肉眼可见的生物形态联系起来的讲解方式，让我觉得非常震撼。另外，关于“进化动力学”的部分，我也受益匪浅。作者用数学模型来描述基因频率的改变、自然选择的机制，以及物种的形成过程。他解释了为什么某些性状会得到保留，而另一些性状会逐渐消失，这一切都可以在数学模型中找到清晰的答案。这本书的语言风格非常学术化，但同时又充满了激情。作者用生动的比喻和类比，将复杂的数学理论解释得通俗易懂。例如，他将细胞通讯比作一个复杂的电话网络，将基因调控比作一个精密的逻辑电路，这些形象的比喻让我更容易理解抽象的概念。总而言之，这本书彻底改变了我对生物学的认知，让我看到了隐藏在生命现象背后那强大的数学力量。它不仅是一本科普读物，更像是一扇通往更高层次生命理解的大门，让我对生命科学的未来充满了敬畏和期待。
评分我是一名对生物技术领域充满热情的研究生，在日常学习和研究中，我常常会遇到一些涉及数据分析和模型构建的挑战。《数学与21世纪生物学》这本书，对我来说，简直如同一场及时雨。作者以一种非常严谨且深入的方式，系统地梳理了数学在现代生物学中的应用，从基础的统计学原理，到前沿的计算生物学方法，应有尽有。书中的第一部分，详细介绍了生物统计学在实验设计、数据分析和结果解释中的重要性。作者通过大量的实例，展示了如何运用假设检验、回归分析、方差分析等统计方法，来处理生物实验中产生的海量数据，并从中提取有价值的信息。我印象尤其深刻的是关于“多重比较”的讨论，这在我之前的研究中一直是一个容易出错的环节，而这本书提供了非常清晰的指导。接着，作者将视角转向了更具前瞻性的计算生物学和系统生物学。他详细阐述了如何利用数学模型来模拟生物系统的行为，比如基因调控网络、代谢通路，以及细胞信号转导。作者特别强调了“模型验证”的重要性，以及如何通过实验数据来不断优化和完善模型。书中的案例涵盖了疾病建模、药物设计、生物信息学等多个热门领域。例如，在基因组学中，他解释了如何利用隐马尔可夫模型来预测基因结构；在蛋白质科学中，他介绍了如何运用机器学习算法来预测蛋白质结构和功能。这本书的写作风格非常专业，但又不失可读性。作者的逻辑清晰，条理分明，使得复杂的数学概念和生物学原理都能被清晰地呈现出来。对于我这样需要将理论知识应用于实际研究的学生来说，这本书无疑是宝贵的参考资料，它不仅拓宽了我的知识面，更提升了我解决实际问题的能力，让我对未来在生物技术领域的探索充满信心。
评分对于一个对生物信息学和计算生物学领域充满好奇的读者来说，《数学与21世纪生物学》这本书，无疑是一份极其珍贵的知识宝库。作者以一种非常系统且深入的方式，全面梳理了数学在这些新兴生物学领域中的关键作用，并详细介绍了各种数学工具在解决实际问题中的应用。书中从基础的“概率论与统计学”讲起，作者详细阐述了这些工具在基因测序数据分析、蛋白质结构预测、以及生物标记物识别等方面的应用。他通过大量的实例，展示了如何运用贝叶斯定理、最大似然估计等方法，来处理海量生物学数据，并从中提取有价值的信息。接着，作者将视角转向了更具前瞻性的“机器学习与人工智能”。他详细介绍了如何利用支持向量机、神经网络、决策树等算法，来构建预测模型，用于疾病诊断、药物研发，以及基因功能注释。我印象特别深刻的是关于“序列比对与比对算法”的章节，作者用清晰的图示和严谨的推导，展示了Smith-Waterman算法和Needleman-Wunsch算法等经典算法的工作原理，以及它们在生物信息学分析中的重要性。这本书的写作风格非常严谨且专业，作者的语言精确而富有逻辑性，使得复杂的数学概念和生物学原理都能被清晰地呈现出来。他鼓励读者将数学思维与生物学知识相结合，从而提升解决复杂生物学问题的能力。对于我这样希望深入了解计算生物学前沿技术的读者来说，这本书无疑是极具价值的参考资料，它不仅拓宽了我的知识视野，更提升了我运用数学工具解决实际问题的能力，让我对未来在生物信息学领域的探索充满信心。
评分我一直对生物学领域的发展趋势保持着高度关注，特别是那些能够引领行业变革的前沿技术。《数学与21世纪生物学》这本书，恰恰满足了我对这方面知识的渴望。作者以一种非常宏观且具有前瞻性的视角，梳理了数学在现代生物学研究中的核心地位，并预见了未来数学与生物学深度融合的无限可能。书中首先重点阐述了“大数据”时代下，数学分析的重要性。作者详细介绍了机器学习、深度学习等人工智能技术在生物学研究中的应用，比如基因组学数据的挖掘、药物筛选的加速，以及疾病诊断的精准化。他引用了大量最新的研究案例，展示了这些数学工具如何帮助科学家们从海量数据中发现隐藏的规律，从而加速科学发现的进程。接着，作者将目光投向了“系统生物学”这一新兴领域。他强调，将生物体视为一个复杂的、相互关联的系统，并通过数学模型来模拟和预测其行为，是理解生命本质的关键。书中详细介绍了网络生物学、通量组学等概念，以及如何利用图论、微分方程等数学工具来分析生物网络的功能和动力学。我印象特别深刻的是关于“建模与仿真”的章节，作者展示了如何通过计算机模拟来预测生物系统的反应，从而指导实验设计，减少不必要的试错成本。这本书的写作风格非常大气且富有远见。作者的语言精炼而有力，清晰地勾勒出了数学与生物学交融的宏伟蓝图。他鼓励读者跳出传统的学科界限，拥抱跨学科的思维方式，去探索生命科学的无限可能。这本书不仅为我提供了宝贵的知识，更激发了我对未来生物技术发展的无限憧憬，让我看到了一个更加智能、高效、精准的生物学新时代。
评分我一直对生物学的研究方法感到好奇，尤其是在现代科技飞速发展的今天，生物学研究究竟是如何利用各种工具来解决生命难题的。《数学与21世纪生物学》这本书，恰恰满足了我对这方面的求知欲。作者以一种非常系统且深入的方式，阐述了数学在生物学研究中的核心地位，并详细介绍了各种数学工具在不同生物学领域中的具体应用。书中从基础的“数据分析”讲起，作者详细介绍了统计学原理在生物实验中的重要性，比如如何设计实验、如何收集数据、如何分析数据，以及如何解释结果。他通过大量的图表和案例，展示了如何运用回归分析、假设检验、方差分析等统计方法，来揭示生物现象的规律性。接着，作者将视角转向了更具挑战性的“模型构建”。他详细介绍了如何利用微分方程、差分方程、图论等数学工具，来模拟生物系统的行为，比如基因调控网络、细胞信号转导，以及生态系统的动态变化。我印象特别深刻的是关于“网络生物学”的章节，作者用清晰的图示和严谨的推导，展示了如何利用图论来分析生物分子之间的相互作用，从而揭示生命活动的奥秘。这本书的写作风格非常务实且专业。作者的语言严谨而精确，使得复杂的数学概念和生物学原理都能被清晰地呈现出来。他鼓励读者将数学思维融入到生物学研究中，从而提高研究的效率和深度。对于我这样希望深入了解生物学研究方法论的学生来说，这本书无疑是宝贵的参考资料，它不仅拓宽了我的知识视野，更提升了我解决实际问题的能力，让我对未来在生物学研究领域的探索充满信心。
评分读完《数学与21世纪生物学》，我最大的感受就是，我之前对生命科学的理解，实在太过片面和浅显了。我一直以为生物学就是观察和描述，而数学则是冰冷枯燥的数字游戏。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。作者以一种极其生动且富有哲理的方式，将数学的逻辑之美与生命的奥秘巧妙地融合在一起。书中的开头，作者并没有直接进入复杂的数学公式，而是从一些看似简单却又深刻的生物学问题切入，比如“生命是如何组织的？”“生物是如何适应环境的？”然后，他循序渐进地引入数学概念，比如几何学、拓扑学、动力学等，来解释这些现象。我特别着迷于关于“分形几何”在生物学中的应用。作者用精美的图片和详实的解释，展示了海岸线、树枝、血管网络等自然界中的分形结构，以及它们在生物学中的意义，比如最大化表面积以进行物质交换，或者高效地进行能量传输。这种将抽象的数学理论与我们身边触手可及的自然现象联系起来的讲解方式，让我感到非常震撼。另外，在关于“进化与适应”的部分，作者用数学模型来解释自然选择的机制，以及基因突变是如何驱动物种进化的。他强调了概率和统计在理解进化过程中的作用，让我意识到，生命的演变并非完全随机，而是遵循着一定的数学规律。这本书的语言风格非常独特，作者既有科学家的严谨，又不乏艺术家的浪漫。他用诗意的语言描绘数学之美，用哲学的思辨引导读者思考生命本质。读完这本书，我仿佛看到了一个宏大而精密的宇宙，生命是其中最精彩的篇章，而数学则是书写这一切的通用语言。它让我对生命科学产生了全新的敬畏感，也让我对未来的探索充满了无限的想象。
评分我一直对生物学抱有浓厚的兴趣，尤其是那些关于生命起源、进化和多样性的宏大叙事。然而，每次深入研究，总会遇到一些让我感到困惑的瓶颈，那些关于数量关系的描述，那些关于概率的推断，总是让我觉得不够透彻。《数学与21世纪生物学》这本书，恰恰填补了我知识体系中的这一重要空白。作者以一种极其细腻且富有条理的方式，为我打开了一扇通往生物数学世界的大门。他从最基础的概率统计入手，讲解了如何利用这些工具来分析生物实验数据，如何量化基因突变的频率，如何评估不同治疗方案的疗效。接着，他笔锋一转，深入到更复杂的微分方程和动力学系统，解释了生物体内各种化学反应的速率如何相互影响，细胞如何通过反馈回路维持稳态，以及生态系统中物种数量如何随着时间动态变化。我特别欣赏作者在讲解过程中引入的“模型构建”这一概念。他强调，生物学家在研究过程中，往往会根据现实情况抽象出简化模型，并通过数学工具对其进行分析，从而获得对真实世界的洞察。书中的案例非常丰富，从微观的蛋白质折叠，到宏观的生物多样性分布，再到人类健康与疾病的预测，都一一被数学的视角所审视。我印象深刻的是关于“网络生物学”的章节，作者用图论的语言，揭示了基因调控网络、蛋白质相互作用网络等复杂的生物学网络结构，以及这些网络在生命活动中的关键作用。读完这一部分，我仿佛看到了一个庞大而精密的生物机器，它的每一个部件，每一个连接，都遵循着严谨的数学法则。这本书的写作风格十分独特，作者既有科学家的严谨，又不乏哲学家的思辨。他鼓励读者用数学的眼光去审视生命，去理解生命内在的秩序与逻辑。对于我这样一个对生命科学充满好奇但又对数学感到一丝畏惧的读者来说，这本书无疑是一次绝佳的学习体验，它让我看到了数学在现代生物学研究中的不可替代性，也让我对未来的生物技术发展充满了期待。
评分这本《数学与21世纪生物学》的书名初看之下，着实令人好奇。生物学，我们熟悉的生命科学，为何需要数学的介入？在我的认知里，生物学似乎更多的是观察、实验、分类，而数学则是抽象的符号、严谨的逻辑。然而，翻开这本书，我才意识到，原来这两者早已在不经意间深度融合，甚至可以说，数学是解开21世纪生物学奥秘的钥匙。书中的第一部分，作者着重阐述了数学模型在理解生命系统中的关键作用。从经典的种群动态模型，如Lotka-Volterra方程，揭示了捕食者与被捕食者之间微妙的平衡关系，到更复杂的细胞信号转导模型，解释了细胞如何响应外界刺激并执行特定功能，都以清晰的图表和详实的数学推导，向我展示了生命过程的规律性与可预测性。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是引述了大量实际应用的案例。例如，在流行病学中，数学模型如何帮助我们预测疾病的传播路径，评估干预措施的效果；在基因组学中，统计学方法如何帮助我们识别致病基因，分析基因间的相互作用；甚至在生态学中，分形几何如何描绘出海岸线、树冠等复杂结构的自相似性，揭示了自然界的内在美学。读到此处，我才恍然大悟，原来那些看似纷繁复杂的生命现象，在数学的语言下，竟能化繁为简，呈现出令人惊叹的秩序与和谐。作者的叙述风格非常引人入胜，他善于将枯燥的数学公式与生动的生物学现象相结合，让非数学专业的读者也能领略其中的魅力。书中的图示和插图也非常精美，有效地辅助理解，使抽象的数学概念变得直观可感。这本书不仅仅是一本关于数学在生物学应用的科普读物，更是一本激发读者思考生命本质的哲学读物，让我对生命科学的未来充满了无限的遐想。
评分在我看来，《数学与21世纪生物学》这本书，不仅仅是一本介绍知识的书，更像是一次深刻的哲学启蒙。我一直认为，生命充满了偶然和奇迹，但这本书却告诉我，在这看似随机的生命背后，隐藏着深刻的数学规律。作者以一种非常巧妙的方式，将抽象的数学概念与具体的生物学现象一一对应。他从最基础的“数量”和“模式”入手，解释了生物体如何通过数学比例来构建自身的结构，比如黄金分割在植物叶片排列中的应用，或者斐波那契数列在花朵瓣数中的体现。这些看似简单的数学原理，却在生命中扮演着如此重要的角色，让我感到非常惊叹。接着，作者深入探讨了“动力学”在生命过程中的作用。他解释了细胞如何通过复杂的反馈回路来维持稳态，比如温度调节、血糖控制等，这些都是精密的动力学系统。他还介绍了“混沌理论”在生态系统中的应用，比如蝴蝶效应如何影响着气候变化，以及种群数量的波动如何产生不可预测的模式。读到这里，我才意识到，即使是看似混乱的自然现象，也可能遵循着某些隐藏的数学规律。这本书的叙述风格非常引人入胜，作者用充满诗意的语言，描绘数学之美，用哲学的思辨，引导读者思考生命本质。他并不回避复杂的数学概念，而是通过生动的比喻和形象的类比，将它们解释得通俗易懂。读完这本书，我仿佛打开了通往另一个维度的大门，看到了生命背后那令人敬畏的数学秩序。它让我对生命科学产生了全新的理解，也让我对未知的探索充满了无限的好奇和渴望。
评分质量非常不错的，很好用的！
评分非常好的专业书籍，具有前瞻性，值得读！
评分不错
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评分数学与21世纪生物学 数学与21世纪生物学
评分数学与21世纪生物学 数学与21世纪生物学
评分还行吧还可以 凑合用吧
评分还行吧还可以 凑合用吧
评分非常好的专业书籍，具有前瞻性，值得读！
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