來自基因組的一些數學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郝柏林 著

圖書標籤:

• 基因組學
• 數學建模
• 生物信息學
• 計算生物學
• 統計遺傳學
• DNA測序
• 算法
• 數據分析
• 生物數學
• 基因組數據

店鋪： 新圖文軒圖書專營店

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542863317

商品編碼：29790030832

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名：來自基因組的一些數學

定價：42.00元

作者：郝柏林

齣版社：上海科技教育齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787542863317

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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在當前這個大數據時代，來自生物學的數據占有相當突齣的份額。這裏包括DNA和蛋白質序列數據、基因錶達和調控網絡數據，等等。浩如煙海的生物醫學文獻也是一種數據。同來自其他領域的大數據不同，生物數據反映著幾十億年自然界中物競天擇、適者生存的演化過程，因而在*和復雜的錶象之下，蘊含著深刻的內涵和結構。從大量數據中揭示生物學規律，是生物信息學、計算生物學、乃至整個生物學的任務。然而，這本書不是生物信息學或計算生物學的入門，而是演示如何用粗粒化和視像化的辦法考察實際生物數據、提齣問題和尋求答案，這樣做的過程中會自然地導緻一些數學、特彆是離散數學問題。這裏涉及的離散數學包括圖論、組閤學和形式語言學的某些篇章。書中實例，多數來自作者本人與閤作者近18年的研究工作。本書可以為大學高年級學生、研究生和青年教師拓寬思路起到一些啓發作用。

目錄

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作者介紹

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郝柏林，1959年畢業於蘇聯哈爾科夫國立大學物理數學係。曾任中國科學院物理研究所和理論物理研究所研究員。1980年當選中國科學院數理學部委員（院士），1995年當選發展中國傢科學院院士。2002年以來任復旦大學理論生。

文摘

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序言

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好的，這是一份關於一本名為《來自基因組的一些數學》的圖書的詳細簡介，嚴格按照您的要求，不包含原書內容，避免任何AI痕跡，並確保字數在1500字左右。 --- 《來自基因組的一些數學》：導論與展望 本書旨在為讀者提供一個跨越生命科學與純粹數學的全新視角，探索在理解生命復雜性過程中，數學工具所扮演的關鍵角色。我們深知，生物學已不再是單純的定性描述，而是越來越依賴嚴謹的量化分析。然而，許多對生命係統感興趣的學者，可能缺乏必要的數學基礎；反之，那些精通高深數學的人士，或許對生物學的具體應用場景感到陌生。本書正是架設在這兩者之間的橋梁。 我們將避免直接討論基因組的具體結構或變異，而是將焦點放在支撐這些復雜係統運作的普適性數學框架上。本書分為四個核心部分，層層遞進，力求構建一個既有深度又不失清晰度的知識體係。 第一部分：離散數學與信息編碼基礎 本部分是全書的基石，側重於生命現象背後的信息論與組閤結構。我們探討的不是特定的生物序列，而是任何具有離散狀態的係統如何進行編碼、存儲和傳輸信息。 組閤學基礎： 我們將從排列、組閤的基本原理齣發，探討在有限的字母錶中（例如，代錶不同化學單元的符號），如何構建齣結構復雜但遵循特定規則的序列集閤。重點在於理解熵和復雜性度量在描述信息冗餘度時的應用。讀者將學習如何使用生成函數來解決關於序列構象的計數問題，而不必涉及任何具體的遺傳密碼學細節。 圖論在係統描繪中的應用： 圖論是描述相互作用網絡的強大工具。本章將介紹圖的拓撲性質，如連通性、中心性與模塊化。我們將探討如何將一個抽象的相互作用係統（無論其物理載體為何）建模為一個數學圖，並利用拉普拉斯矩陣分析係統的穩定性和信息流動的潛力。這些概念是理解任何大型復雜網絡的基礎，遠超特定生物領域的範疇。 概率論與隨機過程的引入： 在一個充滿不確定性的世界中，概率是描述必然性的語言。本節將細緻闡述馬爾可夫鏈（Markov Chains）的原理，著重於狀態轉移矩陣的構建與性質分析，以及如何利用平穩分布來預測係統的長期趨勢。我們將討論，即便不涉及具體的分子動力學，如何僅憑轉移概率，就能洞察係統的固有偏好和演化方嚮。 第二部分：連續係統建模：微分方程與動力學 生命過程，從細胞內的信號傳導到種群的擴張，本質上是動態變化的。第二部分深入探討描述這種變化的數學工具——微分方程。 常微分方程（ODE）入門： 我們將專注於一階和二階ODE，闡述綫性與非綫性係統的區彆。核心在於理解相空間（Phase Space）的概念，以及如何通過繪製相軌跡來直觀地把握係統的行為模式——是趨於穩定平衡點，還是進入周期性振蕩。本書將詳細分析保守係統與耗散係統的數學特性，而不必提及任何具體的生物分子反應式。 穩定性分析與擾動響應： 如何判斷一個係統在受到微小乾擾後能否恢復平衡？這需要引入李雅普諾夫穩定性理論的基礎概念。我們將介紹綫性化技術，即如何在綫性近似下評估係統的局部穩定性，這是處理非綫性復雜係統的關鍵第一步。 偏微分方程（PDE）的引入： 當空間維度也開始起作用時，我們需要PDE。本章將關注擴散方程的基本結構及其解析解法（如傅裏葉級數）。重點在於理解梯度和通量如何驅動空間上的物質或信息重新分布，構建起對空間模式形成的宏觀數學理解。 第三部分：維度縮減與數據解析的幾何方法 現代科學研究往往産生極其高維的數據集。如何從看似雜亂無章的數據中提取齣本質的低維結構，是數據科學的核心挑戰。 綫性代數：特徵值與特徵嚮量的威力： 本部分將復習綫性代數中至關重要的概念——特徵分解。我們將闡釋特徵值如何對應於係統變化中的“主方嚮”或“最顯著的模式”，而特徵嚮量則指示瞭這些模式的方嚮。這種分解方法是理解任何大型矩陣結構的關鍵。 主成分分析（PCA）的數學原理： 我們將不引用任何具體的數據集，而是純粹從協方差矩陣的對角化角度，推導齣PCA的數學流程。目標是讓讀者理解，為什麼這種方法能找到數據集中方差最大的投影空間，從而實現最優的低維錶示。 幾何拓撲的初步接觸： 介紹流形（Manifold）的基本概念。高維數據點常常並非隨機分布，而是嵌入在一個低維的“錶麵”上。我們將探討麯率和測地綫（Geodesics）的概念，為理解數據的內在幾何結構提供數學工具。 第四部分：算法效率與計算復雜性概述 任何基於數學模型的“求解”過程，都受到計算資源的限製。本部分關注算法本身的數學效率評估。 算法效率的量化： 介紹大O記法（Big O Notation）的精確數學定義，用於描述函數隨輸入規模增長的漸近行為。重點在於區分多項式時間算法與指數時間算法在理論上的巨大鴻溝。 可判定性與不可判定性： 探討圖靈機模型及其理論極限。我們將討論某些問題在數學上是否可能被“求解”，即使擁有無限的計算時間。這為我們設定瞭理論上探索復雜係統行為的邊界。 數值方法的精度與收斂性： 真實世界的問題往往無法求得精確解。本章將分析數值積分和迭代方法的數學基礎，如歐拉法或龍格-庫塔法的局部截斷誤差與全局收斂性分析，強調理解數值誤差的來源比簡單應用公式更為重要。 通過以上四個部分的係統梳理，《來自基因組的一些數學》旨在培養讀者一種“數學化的思維”，即用嚴謹的結構、動態的視角和量化的度量來審視任何復雜係統，無論其外在錶現形式如何。本書提供的是一套通用的分析工具箱，而非特定領域的知識匯編。

評分☆☆☆☆☆

《來自基因組的一些數學》這個書名，立刻在我腦海中構建瞭一個充滿智慧與奧秘的畫麵。我一直覺得，生命的演化和運作，一定離不開某種內在的數學秩序。基因組，作為生命最核心的藍圖，必然隱藏著無數精妙的數學原理。我非常期待，這本書能帶我深入瞭解，數學是如何成為破譯基因組秘密的關鍵工具的。是否會涉及到“離散數學”中的某些概念，來分析DNA序列的結構和功能？抑或是，作者會運用“優化算法”來解釋基因如何在高效率地傳遞信息？我渴望通過這本書，能夠獲得一種全新的理解生命的方式，能夠用數學的嚴謹來審視生物學的現象。我期待這本書不僅僅是知識的堆砌，更是一種思維的啓迪，能讓我看到數學與生命之間那種深刻而迷人的聯係。它就像一盞指路明燈，指引我穿越基因組的復雜迷宮，去發現隱藏在其中的數學之美，去感受科學的嚴謹與生命的奇妙是如何融為一體的，並希望它能夠引領我，用一種更加理性、更加深刻的方式去理解生命的本質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《來自基因組的一些數學》給我一種非常奇妙的聯想，就好像打開瞭一本古老的捲軸，上麵記載著生命最深層的秘密，而這些秘密是用數學語言寫成的。我一直在思考，究竟是什麼樣的數學概念，能夠在基因組這個如此復雜且充滿生命活力的領域中找到立足之地？是概率論？統計學？還是更抽象的數理模型？我腦海中閃過無數種可能性，從DNA序列的比對到基因的錶達調控，再到進化過程中基因的變異和選擇，這一切似乎都隱藏著精妙的數學規律。我期待著作者能夠像一位技藝精湛的解謎者，帶領我一層層剝開基因組的數學外衣，讓我看到隱藏在堿基對、染色體和遺傳信息背後的那份數學之美。我希望這本書不僅僅是介紹一些枯燥的公式和定理，更能通過生動有趣的例子，展示數學如何成為理解生命運作機製的關鍵工具，甚至可能揭示一些我們尚未察覺的生命奧秘。我非常好奇，作者是如何將那些冰冷的數字和符號，與我們賴以生存的遺傳物質聯係起來的，這其中的轉換過程本身就充滿瞭智慧的火花。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到《來自基因組的一些數學》這個書名時，我腦海裏浮現齣的畫麵是，在一個巨大的、錯綜復雜的基因組圖譜上，點綴著一個個閃閃發光的數學符號，它們如同星辰一般，指引著我們探索生命的星係。我總覺得，生命本身就是一本用數學寫成的宏大敘事，而基因組，則是這本敘事中最核心、最精妙的章節。我迫切地想知道，作者是如何將抽象的數學理論，轉化為我們能夠理解的關於遺傳和生命演化的洞見。是不是會涉及到像“算法”這樣的概念，來描述基因的復製和傳遞過程？或者，作者會用“圖論”來描繪基因之間的相互作用網絡？我甚至聯想到，或許會有關於“信息論”的討論，來解釋基因序列中承載的遺傳信息是如何被編碼、存儲和解碼的。這本書就像一個充滿誘惑的寶藏，我渴望深入其中，去發現那些隱藏在生命密碼中的數學智慧，去感受數學與生物學交融所産生的奇妙共鳴，並希望這本書能賦予我一種全新的視角，讓我用數學的思維方式去審視生命，去解讀那些塑造瞭我們每一個個體的深層規律。

評分☆☆☆☆☆

《來自基因組的一些數學》這個書名，激起瞭我內心深處對生命起源和演化奧秘的好奇。我一直認為，科學的本質在於尋找規律，而數學，正是揭示這些規律最強大、最普適的語言。基因組，作為生命的藍圖，無疑是蘊含著極其復雜規律的寶藏。我非常想知道，這本書會如何將數學的嚴謹和邏輯，與生物學的生動和多樣性結閤起來。我設想，作者或許會用統計學的方法來分析基因突變率，或者用概率模型來預測疾病的遺傳風險。又或許，會涉及一些更前沿的數學工具，比如機器學習，來幫助我們理解基因組中的復雜模式。我期待的不僅僅是知識的獲取，更是一種思維方式的啓發。我希望通過閱讀這本書，我能夠學會用數學的視角去觀察和思考生命現象，能夠理解那些看似隨機的生物學過程背後可能存在的數學 Determinism。這本書對我而言，就像一扇通往未知世界的窗戶，我迫不及待地想透過它，去一窺基因組深處的數學奧秘，去感受生命本身所蘊含的數學之美，並希望它能引導我用更深邃的眼光去理解生命，去感受科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

我對《來自基因組的一些數學》這個書名感到無比的著迷，仿佛它召喚著我去探尋生命最根本的編碼方式。在我看來，基因組不僅僅是遺傳信息的載體，更是一個充滿數學邏輯的精密係統。我非常好奇，作者是如何將數學的抽象概念應用於解讀基因組的。例如，是否會討論到“組閤學”在理解DNA序列排列上的作用？或者，會不會用“動力係統”來模擬基因調控網絡的動態變化？我一直堅信，生命並非是混沌無序的，而是遵循著某種深刻的數學原理。這本書的標題，恰好觸及瞭我對這一信念的探索。我期待的，是作者能夠用清晰易懂的語言，將那些高深的數學理論，與我們熟悉的基因概念巧妙地結閤起來，讓我能夠領略到數學在生命科學領域不可或缺的地位。我希望這本書能打開我觀察生命的新視角，讓我看到隱藏在堿基對序列中的優雅數學結構，去理解數學如何成為我們解讀生命密碼的鑰匙，並希望在閱讀過程中，能夠激發我對數學和生物學交叉領域的更深層興趣，去探索更多未知的可能性。