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DNA计算模型设计与实现

DNA计算模型设计与实现
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作者: 著
出版社: 科学出版社
2020-11
版次: 1
ISBN: 9787030664747
定价: 119.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 186页
分类: 计算机与互联网
12人买过
  • 《DNA计算模型设计与实现》围绕DNA计算领域的前沿热点问题，结合新型DNA计算模型，提出了相应的解决方案：构建了大规模图顶点着色计算模型、基于环形DNA分子的*大团问题计算模型，并予以实验验证。同时，利用多种纳米技术，如链置换及自组装技术，并结合金颗粒、DNA核酶等纳米材料，构建了多种DNA分子逻辑电路。《DNA计算模型设计与实现》阐述的内容能够为DNA计算领域的重要热点问题，以及大规模级联逻辑电路提供新的解决思路。同时也从侧面证明了DNA新型计算的可实现性。 目录 

    前言 

    第1章 绪论 1 

    1.1 DNA计算的研究背景及意义 1 

    1.2 国内外研究现状 3 

    1.2.1 理论计算模型 5 

    1.2.2 实验操作模型 6 

    1.2.3 DNA计算的优势与存在问题 22 

    1.3 DNA计算涉及的研究领域 24 

    1.4 本书的内容结构安排 25 

    第2章 DNA基础知识 28 

    2.1 DNA分子结构 28 

    2.1.1 DNA的发现历史 28 

    2.1.2 DNA的组成与碱基互补配对 29 

    2.1.3 Watson-Crick模型的发现 30 

    2.1.4 不同的DNA双螺旋结构 31 

    2.2 实验手段部分 33 

    2.2.1 PCR扩增技术 33 

    2.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳 36 

    2.2.3 琼脂糖凝胶电泳 38 

    2.2.4 实时荧光定量PCR 41 

    2.2.5 原子力显微镜 43 

    2.2.6 透射电子显微镜 45 

    第3章 基于线性DNA分子图顶点着色计算模型 49 

    3.1 图顶点着色问题概述 50 

    3.2 模型设计及算法步骤 50 

    3.3 实验验证 52 

    3.3.1 子图分解 52 

    3.3.2 合成各个子图代表顶点颜色集合的DNA编码与探针 53 

    3.3.3 子图求解 55 

    3.3.4 子图合并 69 

    3.3.5 解的测序 70 

    3.4 本章小结 71 

    第4章 *大团问题计算模型 73 

    4.1 *大团问题概述 74 

    4.2 理论模型设计与算法(两个模型) 74 

    4.2.1 基于环形DNA分子的*大团计算模型理论构建 74 

    4.2.2 基于环形DNA分子增长法的*大团计算模型理论构建 77 

    4.3 实验验证及分析 81 

    4.3.1 基于环形DNA分子的*大团计算模型 81 

    4.3.2 基于环形DNA分子增长法的*大团计算模型 90 

    4.4 本章小结 97 

    第5章 基于分子电路的DNA计算 99 

    5.1 逻辑电路概述 99 

    5.1.1 逻辑电路的简介 99 

    5.1.2 DNA逻辑电路的物质基础 100 

    5.1.3 DNA逻辑电路的基础实验操作 100 

    5.1.4 DNA逻辑电路的发展 101 

    5.1.5 DNA逻辑电路的意义 101 

    5.2 基于纳米颗粒的逻辑电路 102 

    5.2.1 纳米颗粒简介 102 

    5.2.2 基于纳米颗粒的逻辑电路的发展 104 

    5.2.3 基于纳米颗粒的逻辑电路研究工作 105 

    5.3 基于链置换的分子逻辑电路 122 

    5.3.1 链置换简介 122 

    5.3.2 基于链置换的分子逻辑电路的发展 122 

    5.3.3 基于链置换的分子逻辑电路常用工具 123 

    5.3.4 基于链置换级联效应的DNA电路 124 

    5.3.5 基于链置换催化效应的DNA电路 127 

    5.3.6 基于链置换的分子逻辑电路研究工作 130 

    5.4 基于自组装技术的分子逻辑电路 150 

    5.4.1 自组装技术的发展应用 150 

    5.4.2 基于自组装技术的分子逻辑电路的发展 156 

    5.4.3 基于自组装技术的逻辑电路研究工作 157 

    5.5 本章小结 169 

    第6章 总结与展望 172 

    6.1 DNA计算小结 172 

    6.2 DNA计算基本模型综述 172 

    6.3 DNA计算的优缺点 173 

    6.4 DNA计算面对的问题以及展望 174 

    参考文献 176 

    彩图
  • 内容简介:
    《DNA计算模型设计与实现》围绕DNA计算领域的前沿热点问题，结合新型DNA计算模型，提出了相应的解决方案：构建了大规模图顶点着色计算模型、基于环形DNA分子的*大团问题计算模型，并予以实验验证。同时，利用多种纳米技术，如链置换及自组装技术，并结合金颗粒、DNA核酶等纳米材料，构建了多种DNA分子逻辑电路。《DNA计算模型设计与实现》阐述的内容能够为DNA计算领域的重要热点问题，以及大规模级联逻辑电路提供新的解决思路。同时也从侧面证明了DNA新型计算的可实现性。
  • 目录:
    目录 

    前言 

    第1章 绪论 1 

    1.1 DNA计算的研究背景及意义 1 

    1.2 国内外研究现状 3 

    1.2.1 理论计算模型 5 

    1.2.2 实验操作模型 6 

    1.2.3 DNA计算的优势与存在问题 22 

    1.3 DNA计算涉及的研究领域 24 

    1.4 本书的内容结构安排 25 

    第2章 DNA基础知识 28 

    2.1 DNA分子结构 28 

    2.1.1 DNA的发现历史 28 

    2.1.2 DNA的组成与碱基互补配对 29 

    2.1.3 Watson-Crick模型的发现 30 

    2.1.4 不同的DNA双螺旋结构 31 

    2.2 实验手段部分 33 

    2.2.1 PCR扩增技术 33 

    2.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳 36 

    2.2.3 琼脂糖凝胶电泳 38 

    2.2.4 实时荧光定量PCR 41 

    2.2.5 原子力显微镜 43 

    2.2.6 透射电子显微镜 45 

    第3章 基于线性DNA分子图顶点着色计算模型 49 

    3.1 图顶点着色问题概述 50 

    3.2 模型设计及算法步骤 50 

    3.3 实验验证 52 

    3.3.1 子图分解 52 

    3.3.2 合成各个子图代表顶点颜色集合的DNA编码与探针 53 

    3.3.3 子图求解 55 

    3.3.4 子图合并 69 

    3.3.5 解的测序 70 

    3.4 本章小结 71 

    第4章 *大团问题计算模型 73 

    4.1 *大团问题概述 74 

    4.2 理论模型设计与算法(两个模型) 74 

    4.2.1 基于环形DNA分子的*大团计算模型理论构建 74 

    4.2.2 基于环形DNA分子增长法的*大团计算模型理论构建 77 

    4.3 实验验证及分析 81 

    4.3.1 基于环形DNA分子的*大团计算模型 81 

    4.3.2 基于环形DNA分子增长法的*大团计算模型 90 

    4.4 本章小结 97 

    第5章 基于分子电路的DNA计算 99 

    5.1 逻辑电路概述 99 

    5.1.1 逻辑电路的简介 99 

    5.1.2 DNA逻辑电路的物质基础 100 

    5.1.3 DNA逻辑电路的基础实验操作 100 

    5.1.4 DNA逻辑电路的发展 101 

    5.1.5 DNA逻辑电路的意义 101 

    5.2 基于纳米颗粒的逻辑电路 102 

    5.2.1 纳米颗粒简介 102 

    5.2.2 基于纳米颗粒的逻辑电路的发展 104 

    5.2.3 基于纳米颗粒的逻辑电路研究工作 105 

    5.3 基于链置换的分子逻辑电路 122 

    5.3.1 链置换简介 122 

    5.3.2 基于链置换的分子逻辑电路的发展 122 

    5.3.3 基于链置换的分子逻辑电路常用工具 123 

    5.3.4 基于链置换级联效应的DNA电路 124 

    5.3.5 基于链置换催化效应的DNA电路 127 

    5.3.6 基于链置换的分子逻辑电路研究工作 130 

    5.4 基于自组装技术的分子逻辑电路 150 

    5.4.1 自组装技术的发展应用 150 

    5.4.2 基于自组装技术的分子逻辑电路的发展 156 

    5.4.3 基于自组装技术的逻辑电路研究工作 157 

    5.5 本章小结 169 

    第6章 总结与展望 172 

    6.1 DNA计算小结 172 

    6.2 DNA计算基本模型综述 172 

    6.3 DNA计算的优缺点 173 

    6.4 DNA计算面对的问题以及展望 174 

    参考文献 176 

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