生命科学学院的Python课程教材,适合本科教学或行业人士的Python短期培训。
本书实例意在解决生物学问题,通过“编程技法”的形式,涵盖尽可能多的组织、分析、表现结果的策略。在每章结尾都会有为生物研究者设计的编程题目,适合教学和自学。本书由六部分组成:Python语言基本介绍,语言所有成分介绍,高级编程,数据可视化,生物信息通用包Biopython,最后给出20个"编程秘笈”,范围涵盖了从二级结构预测、多序列比对到蛋白质三维结构的广泛话题。此外,本书附录还包括了大量的生物信息常用资源的信息。
Allegra Via,意大利罗马**大学物理系助理教授。研究方向为生物信息学,在生物信息学数据处理和Python编程方面具有丰富的实践经验。 Allegra Via,意大利罗马**大学物理系助理教授。研究方向为生物信息学,在生物信息学数据处理和Python编程方面具有丰富的实践经验。
第一部分入门
第1章Python shell
1.1本章知识点
1.2案例: 计算ATP水解的ΔG
1.2.1问题描述
1.2.2Python会话示例
1.3命令的含义
1.3.1如何在电脑上运行这个例子
1.3.2变量
1.3.3导入模块
1.3.4计算
1.4示例
1.5自测题
第2章第一个Python程序
2.1本章知识点
2.2案例: 如何计算胰岛素序列中的氨基酸频率
2.2.1问题描述
2.2.2Python会话示例
2.3命令的含义
2.3.1如何执行程序
2.3.2程序如何工作
2.3.3注释
2.3.4字符串变量
2.3.5用for进行循环
2.3.6缩进
2.3.7打印至屏幕
2.4示例
2.5自测题
第一部分小结
第二部分数 据 管 理
第3章分析数据列
3.1本章知识点
3.2案例: 树突长度
3.2.1问题描述
3.2.2Python会话示例
3.3命令的含义
3.3.1读取文本文件
3.3.2写入文本文件
3.3.3将数据收入列表
3.3.4将文本转换为数字
3.3.5将数字转换为文本
3.3.6将数据列写入文本文件
3.3.7计算数值列表
3.4示例
3.5自测题
第4章解析数据记录
4.1本章知识点
4.2案例: 整合质谱数据, 转化到代谢通路中
4.2.1问题描述
4.2.2Python会话示例
4.3命令的含义
4.3.1if/elif/else语句
4.3.2列表数据结构
4.3.3简洁列表创建方式
4.4示例
4.5自测题
第5章搜索数据
5.1本章知识点
5.2案例: 将RNA序列翻译为相应的蛋白质序列
5.2.1问题描述
5.2.2Python会话示例
5.3命令的含义
5.3.1字典
5.3.2while语句
5.3.3用while循环搜索
5.3.4字典搜索
5.3.5列表搜索
5.4示例
5.5自测题
第6章过滤数据
6.1本章知识点
6.2案例: 使用RNA?seq输出数据
6.2.1问题描述
6.2.2Python会话示例
6.3命令的含义
6.3.1用简单的for...if组合过滤
6.3.2合并两个数据集
6.3.3两组数据之间的差异
6.3.4从列表、 字典和文件中删除元素
6.3.5保持或不保持顺序地删除重复
6.3.6集合
6.4示例
6.5自测题
第7章管理表数据
7.1本章知识点
7.2案例: 确定蛋白浓度
7.2.1问题描述
7.2.2Python会话示例
7.3命令的含义
7.3.1二维表的表示方法
7.3.2访问行和单元格
7.3.3插入和删除行
7.3.4访问列
7.3.5插入和删除列
7.4示例
7.5自测题
第8章数据排序
8.1本章知识点
8.2案例: 数据表排序
8.2.1问题描述
8.2.2Python会话示例
8.3命令的含义
8.3.1Python列表有利于排序
8.3.2内置函数sorted()
8.3.3用itemgetter排序
8.3.4按升序/降序排序
8.3.5数据结构(元组、 字典)排序
8.3.6按长度对字符串排序
8.4示例
8.5自测题
第9章模式匹配和文本挖掘
9.1本章知识点
9.2案例: 在蛋白质序列中搜索磷酸化模体
9.2.1问题描述
9.2.2Python会话示例
9.3命令的含义
9.3.1编译正则表达式
9.3.2模式匹配
9.3.3分组
9.3.4修改字符串
9.4示例
9.5自测题
第二部分小结
第三部分模块化编程
第10章将程序划分为函数
10.1本章知识点
10.2案例: 处理三维坐标文件
10.2.1问题描述
10.2.2Python会话示例
10.3命令的含义
10.3.1如何定义和调用函数
10.3.2函数参数
10.3.3struct模块
10.4示例
10.5自测题
第11章用类化繁为简
11.1本章知识点
11.2案例: 孟德尔遗传
11.2.1问题描述
11.2.2Python会话示例
11.3命令的含义
11.3.1用类创建实例
11.3.2类以属性的形式包含数据
11.3.3类包含的方法
11.3.4__repr__方法可打印类和实例
11.3.5使用类有助于把握复杂程序
11.4示例
11.5自测题
第12章调试
12.1本章知识点
12.2案例: 程序无法运行时应该怎样处理
12.2.1问题描述
12.2.2Python会话示例
12.3命令的含义
12.3.1语法错误
12.3.2运行时错误
12.3.3处理异常情况
12.3.4未报告出错信息
12.4示例
12.5自测题
第13章使用外部模块: R语言的Python调用接口
13.1本章知识点
13.2案例: 从文件中读取数据, 并通过Python使用R计算其平均值
13.2.1问题描述
13.2.2Python会话示例
13.3命令的含义
13.3.1rpy2和r实例的robjects对象
13.3.2从Python中读取R对象
13.3.3创建向量
13.3.4创建矩阵
13.3.5将Python对象转换成R对象
13.3.6如何处理包含点的函数参数
13.4示例
13.5自测题
第14章构建程序流程
14.1本章知识点
14.2案例: 构建NGS流程
14.2.1问题描述
14.2.2Python会话示例
14.3命令的含义
14.3.1如何使用TopHat和Cufflinks
14.3.2什么是程序流程
14.3.3在程序中交换文件名和数据
14.3.4编写程序包装器
14.3.5关闭文件时的延迟
14.3.6使用命令行参数
14.3.7测试模块: if__name__=='__main__'
14.3.8处理文件和路径
14.4示例
14.5自测题
第15章编写良好的程序
15.1本章知识点
15.2问题描述: 不确定性
15.2.1程序编写存在不确定性
15.2.2程序项目实例
15.3软件工程
15.3.1将编程项目分成小任务
15.3.2将程序分为函数和类
15.3.3编写格式良好的代码
15.3.4使用存储库控制程序版本
15.3.5如何将自己的程序分发给其他人
15.3.6软件开发的周期
15.4示例
15.5自测题
第三部分小结
第四部分数据可视化
第16章创建科学图表
16.1本章知识点
16.2案例: 核糖体的核苷酸频率
16.2.1问题描述
16.2.2Python会话示例
16.3命令的含义
16.3.1matplotlib库
16.3.2绘制竖的柱状图
16.3.3为x轴和y轴添加标注
16.3.4添加刻度
16.3.5添加一个图例框
16.3.6添加图的标题
16.3.7设置图表的边界
16.3.8以低分辨率和高分辨率导出一个图像文件
16.4示例
16.5自测题
第17章使用PyMOL创建分子图像
17.1本章知识点
17.2示例: 锌指
17.2.1什么是PyMOL
17.2.2PyMOL会话示例
17.3用七个步骤来创建高分辨率的图像
17.3.1创建一个PyMOL脚本文件
17.3.2加载和保存分子
17.3.3选取分子的局部
17.3.4为每个选取选择展现形式
17.3.5设置颜色
17.3.6设置摄影位置
17.3.7导出高分辨率图像
17.4示例
17.5自测题
第18章处理图像
18.1本章知识点
18.2案例: 画一个质粒
18.2.1问题描述
18.2.2Python会话示例
18.3命令的含义
18.3.1创建一个图像
18.3.2读和写图像
18.3.3坐标
18.3.4绘制几何形状
18.3.5旋转图像
18.3.6添加文本标记
18.3.7颜色
18.3.8辅助变量
18.4示例
18.5自测题
第四部分小结
第五部分Biopython
第19章使用序列数据
19.1本章知识点
19.2案例: 如何将一条DNA编码序列翻译成对应的蛋白质序列, 并把它写入
FASTA文件
19.2.1问题描述
19.2.2Python会话示例
19.3命令的含义
19.3.1Seq对象
19.3.2把序列当成字符串工作
19.3.3MutableSeq对象
19.3.4SeqRecord对象
19.3.5SeqIO模块
19.4示例
19.5自测题
第20章从网络资源中检索数据
20.1本章知识点
20.2案例: 在PubMed中用关键词搜索文献, 下载并解析对应的记录
20.2.1问题描述
20.2.2Python会话示例
20.3命令的含义
20.3.1Entrez模块
20.3.2Medline模块
20.4示例
20.5自测题
第21章使用三维结构数据
21.1本章知识点
21.2案例: 从PDB文件中提取原子名及其三维坐标
21.2.1问题描述
21.2.2Python会话示例
21.3命令的含义
21.3.1Bio.PDB模块
21.3.2SMCRA结构层次
21.4示例
21.5自测题
第五部分小结
第六部分编 程 秘 笈
编程秘笈1: PyCogent库
编程秘笈2: 反向互补和随机化序列
编程秘笈3: 用概率创建随机序列
编程秘笈4: 用Biopython解析多序列联配
编程秘笈5: 从多序列联配中计算共有序列
编程秘笈6: 计算系统发生树的节点间的距离
编程秘笈7: 核苷酸序列的密码子频率
编程秘笈8: 解析Vienna格式的RNA二级结构
编程秘笈9: 解析BLAST的XML输出
编程秘笈10: 解析SBML文件
编程秘笈11: 运行BLAST
编程秘笈12: 访问、 下载和读取网页
编程秘笈13: 解析HTML文件
编程秘笈14: 将PDB文件分割成PDB链文件
编程秘笈15: 在PDB结构上找到两个最靠近的Cα原子
编程秘笈16: 提取两个PDB链间的界面
编程秘笈17: 用Modeller建立同源模型
编程秘笈18: 用ModeRNA分析RNA三维同源模型
编程秘笈19: 从三级结构计算RNA碱基配对
编程秘笈20: 结构重叠的真实实例: 丝氨酸蛋白酶催化三分子
附录
附录A命令概览
附录BPython资源
附录C记录样板
附录D处理目录和用UNIX编程
《Python生物信息学数据管理》这本书给我带来了一种全新的视角,让我意识到数据管理不仅仅是存储和读取,更是一种对生物学问题的抽象和建模。我特别欣赏书中关于数据库设计和数据建模的部分。我希望作者能够深入浅出地介绍如何根据生物数据的特点,选择合适的数据库类型(关系型数据库、图数据库、文档数据库等),并设计合理的数据库 schema。我也期待书中能够提供Python代码示例,演示如何使用SQLAlchemy或其他ORM工具,在Python程序中与数据库进行交互,进行数据的插入、查询、更新和删除操作。对于那些存储大量基因注释、蛋白质互作等结构化生物数据的场景,我希望书中能够提供高效的数据管理策略,并展示如何利用Python进行数据集成和挖掘。此外,我也对书中关于数据安全和隐私保护的内容很感兴趣。生物数据往往包含敏感的个人信息,如何确保数据的安全性和隐私性,是生物信息学领域的重要课题。我希望书中能够提供一些关于数据加密、访问控制等方面的实践建议。这本书能否帮助我从“数据搬运工”蜕变为“数据架构师”,这让我充满期待。
评分当我开始阅读《Python生物信息学数据管理》这本书时,我就被作者以解决实际问题为导向的写作风格所吸引。书中不仅仅是理论的堆砌,而是提供了大量可以直接应用到实际工作中的代码示例和解决方案。我特别关注书中关于处理基因组学和转录组学数据的章节。我希望作者能够提供Python脚本,用于处理和分析高通量测序数据,例如对FASTQ文件进行质量控制,使用BWA或Bowtie2等工具进行基因组比对,以及使用GATK或FreeBayes等工具进行变异检测。我也期待书中能够介绍如何从SAM/BAM文件中提取有用的信息,例如覆盖度、比对率等,并如何进行可视化展示。对于那些需要处理大量RNA-Seq数据的研究人员,我希望书中能够提供Python代码来分析基因表达差异,构建转录组组装,以及进行功能富集分析。我很好奇书中会如何演示如何利用Python脚本自动化这些复杂的分析流程,从而大大提高研究效率。这本书能否成为我在处理基因组学和转录组学数据时的得力助手,这让我感到无比期待。
评分《Python生物信息学数据管理》这本书给我的第一印象是“实用性至上”。作者并没有过多地纠缠于Python的理论深度,而是将重点放在如何利用Python解决生物信息学领域中实际遇到的数据管理难题。我在阅读过程中,特别留意了书中关于数据存储和检索的章节。我希望作者能够介绍不同的数据存储方式,例如使用CSV、JSON、TSV等格式,并展示如何用Python高效地读写这些文件,以及如何进行数据索引和查询。同时,我也期待书中能探讨如何处理大型生物数据库,例如使用SQLAlchemy等工具连接和操作关系型数据库,或者介绍一些NoSQL数据库在存储和管理非结构化生物数据方面的应用。我很好奇书中会如何演示如何从各种测序数据(如FASTQ)中提取质量信息,如何进行格式转换,以及如何自动化这些流程。对于那些复杂的生物数据文件格式,如SAM/BAM,我希望书中能够提供清晰的解析方法,以及如何从中提取比对信息、覆盖度等关键数据。这本书能否为我提供一套系统性的Python数据管理解决方案,帮助我构建高效、可维护的生物信息学数据工作流,这让我拭目以待。
评分当我第一次在书店的货架上看到《Python生物信息学数据管理》这本书时,我的心头涌起了一股强烈的期待。作为一名初入生物信息学领域的学生,我深知数据处理和管理是这项工作的基石,而Python的强大功能早已久闻其名。这本书的标题精准地抓住了我的痛点——如何在浩瀚的生物数据海洋中建立起一套高效、可靠的管理体系。我迫不及待地翻开了第一页,期待着能有一位经验丰富的向导,带领我穿越错综复杂的数据格式,解锁Python在生物信息学中的无限可能。我希望这本书不仅仅是代码的堆砌,更是一种思维方式的启迪,教我如何用Python的视角去理解和解决生物学问题,如何构建灵活可扩展的数据管道,以及如何从海量数据中挖掘出有价值的生物学洞见。尤其让我好奇的是,书中会如何介绍那些常用的生物数据格式,比如FASTA、FASTQ、SAM/BAM、VCF等,以及如何用Python高效地解析、读取和写入它们。我希望书中能提供清晰的示例代码,让我能够亲手实践,体会到Python在这些方面的便利性。同时,我也期待书中能够探讨一些关于数据质量控制、数据清洗和数据可视化的方法,因为我知道,原始数据的质量直接影响到后续分析的准确性,而直观的可视化则能帮助我们更好地理解数据。这本书能否成为我学习道路上的指路明灯,帮助我快速建立起扎实的Python生物信息学数据管理基础,这是我最深的期盼。
评分《Python生物信息学数据管理》这本书的内容非常具有前瞻性,它不仅教授了如何使用Python来管理当前的数据,更引导读者思考如何应对未来生物信息学领域数据量的爆炸式增长。我非常期待书中关于数据可视化和报告生成的章节。我希望作者能够介绍如何使用Matplotlib、Seaborn、Plotly等Python库,将复杂的生物数据转化为直观、易于理解的图表,例如基因表达热图、SNP频率分布图、通路富集分析图等。我更希望书中能够演示如何将这些可视化结果整合到报告中,并自动化报告生成的过程,这对于学术论文的撰写和项目成果的展示至关重要。此外,我也对书中关于版本控制和协作的内容很感兴趣。在团队协作的生物信息学项目中,如何有效地管理代码和数据版本,如何与团队成员进行高效的协作,是保证项目顺利进行的关键。我希望书中能够提供关于Git等版本控制工具在生物信息学项目中的使用指南,以及如何利用GitHub等平台进行代码分享和协作。这本书能否成为我提升生物信息学项目管理和协作能力的催化剂,这让我充满好奇。
评分当我合上《Python生物信息学数据管理》这本书时,我的心中充满了对未来的憧憬。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一扇通往生物信息学无限可能的大门。我深切地感受到,作者不仅仅是传授了Python的语法和库,更重要的是传递了一种解决问题的思路和方法。我希望我能通过这本书的学习,建立起一套属于自己的、高效的生物信息学数据管理体系。我希望我能熟练地使用Python来解析、清洗、转换、存储和可视化各种类型的生物数据,并能够构建自动化的数据处理流程。我更希望我能将Python的力量运用到更深入的生物学研究中,从数据中挖掘出具有生物学意义的洞见,为生命科学的进步贡献力量。这本书能否成为我开启生物信息学职业生涯的坚实起点,能否让我在这个充满挑战和机遇的领域中游刃有余,这让我对未来充满信心。
评分翻开《Python生物信息学数据管理》这本书,我 immediately 感受到了作者的专业度和条理性。书中的内容并非是零散的知识点罗列,而是循序渐进,层层递进,仿佛一位经验丰富的老师在课堂上细致地讲解着每一个概念。我尤其欣赏的是,作者在介绍Python基础知识时,并没有止步于“print”和“for loop”的简单运用,而是紧密结合生物信息学的实际需求,讲解了列表、字典、集合等数据结构在处理基因序列、变异位点等生物数据时的独到之处。让我眼前一亮的是,书中对文件I/O的处理部分,详细介绍了如何使用Python进行文本文件的读写,这对于处理FASTA、FASTQ等大量文本格式的生物数据至关重要。更让我惊喜的是,书中还触及了正则表达式在生物数据模式匹配中的强大能力,这对于从复杂的序列文件中提取特定信息非常有帮助。我特别期待书中能够深入讲解Pandas库在生物数据分析中的应用,因为我听说Pandas是处理表格型数据(如基因注释文件、SNP位点信息)的利器,能够极大地提高数据处理的效率。我希望通过这本书的学习,能够让我掌握使用Python进行大规模生物数据集的预处理、筛选、转换和汇总等操作,为后续的生物信息学分析打下坚实的基础。这本书能否帮助我克服在数据管理方面遇到的种种障碍,让我能更自信地投入到生物信息学研究中,这让我充满期待。
评分《Python生物信息学数据管理》这本书以一种非常人性化的方式,引导读者掌握Python在生物信息学领域的应用。我特别喜欢书中关于代码优化和性能提升的讨论。在处理海量的生物数据时,程序的运行效率至关重要。我希望作者能够介绍一些Python编程技巧,例如使用NumPy和Pandas进行向量化操作,利用多线程或多进程提高计算速度,以及使用Numba或Cython等工具加速Python代码的执行。我也对书中关于内存管理和资源利用的建议很感兴趣。在有限的计算资源下,如何有效地管理内存,避免程序崩溃,是进行大规模数据分析时需要考虑的重要问题。我希望书中能够提供一些实用的策略和Python代码,帮助我编写出高效、轻量级的生物信息学程序。此外,我也很期待书中能够探讨一些关于构建可重复性分析流程和自动化数据管理系统的最佳实践。这本书能否帮助我成为一名更优秀的Python生物信息学数据处理工程师,这让我充满好奇。
评分在阅读《Python生物信息学数据管理》的过程中,我被书中对生物数据特点的深刻理解所折服。作者并非简单地将Python的数据处理能力套用到生物学领域,而是针对生物数据的独特性,量身定制了解决方案。我尤其关注书中关于处理基因序列、蛋白质序列等生物分子数据的章节。我希望作者能够详细讲解如何使用Biopython等专业的生物信息学Python库,来解析FASTA、GenBank等序列格式,进行序列比对、查找特定Motif、计算GC含量等操作。我也期待书中能够介绍如何处理变异数据,比如VCF文件,如何从中提取SNP、Indel等信息,并进行过滤和注释。对于那些需要处理基因组、转录组等大规模数据的场景,我希望书中能够提供Python脚本来自动化数据下载、格式转换、文件合并等繁琐的任务。我也对书中关于数据清洗和异常值检测的部分很感兴趣,因为生物数据往往存在各种噪声和错误,如何有效地识别和处理这些问题是保证分析结果可靠性的关键。这本书能否为我提供一套应对生物数据挑战的Python工具箱,帮助我更高效地进行基因组学、转录组学等领域的分析,这让我感到非常期待。
评分翻阅《Python生物信息学数据管理》这本书,我深切地感受到作者对生物信息学工作流程的深刻理解。书中不仅仅关注数据本身的管理,更将目光投向了整个数据处理的生命周期。我特别留意了书中关于构建数据管道的章节。我希望作者能够详细介绍如何使用Python脚本将多个数据处理步骤串联起来,形成自动化、可重复的数据分析流程。例如,如何从原始测序数据开始,经过质量控制、比对、变异检测,最终生成可用于下游分析的结果文件。我也对书中关于错误处理和日志记录的讨论很感兴趣。在复杂的生物信息学分析中,出现错误是难免的,如何有效地捕捉、记录和调试这些错误,能够极大地提高问题解决的效率。我希望书中能够提供一些实用的技巧和Python代码,帮助我构建健壮、易于维护的数据分析管道。同时,我也很期待书中能够探讨一些关于云计算和高性能计算在生物信息学数据管理中的应用,例如如何使用Python脚本与云平台(如AWS, GCP)进行交互,如何管理存储在云端的 TB 级别甚至 PB 级别的生物数据。这本书能否为我开启在生物信息学数据管理领域的“自动化时代”,这让我感到无比兴奋。
评分666666666666666666
评分生物信息方面Python编程的第一本中文书,值得一读
评分这本书对我来说,个人感觉一般
评分宝贝收到了,质量不错,着舒服,包装用心,跟
评分很赞的书!不错,好好学习!
评分66666666666666666666666666
评分书很好,运输过程中难免磕碰,建议下次包裹的严一点,就只套个塑料袋子,很容易破。
评分书是正品,但是内容不是自己想要的。python与生物信息学的结合不太实用
评分书全新,正是业务上需要的内容,以实际例子为驱动,在掌握python基本语法后就可以读懂,很好
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