系统生物学的理论、方法和应用

作者: [德] 柯利普著 , 贺福初译 , 杨芃原译 , 朱云平译

出版社: 复旦大学出版社

出版时间: 2007-12

版次: 1

ISBN: 9787309057874

定价: 56.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 350页

字数: 511千字

正文语种: 简体中文

分类: 自然科学

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　　系统生物学是一门典型的交叉学科，需要生命科学、信息科学、数学和计算机科学等多学科的交叉研究；而目前国内还没有一本书能涵盖所有这些学科的内容。本书提供了进入系统生物学领域所必需的基础知识和学科概貌，内容体系连贯完整、深入浅出，非常适合作为课程教材和研究参考书。
　　全书分为3个部分。第1部分介绍系统生物学的主要基础：细胞生物学、数学和实验技术。第2部分介绍当前的计算建模和数据挖掘策略，包括代谢、信号转导、细胞周期、基因表达等各种细胞进程及其相互作用的各种细节；介绍了建模中的一些概念，并讨论了如何用不同的模型来解决一些常见的问题，如怎样解读数据、在特定条件下该应用哪种模型。第3部分对目前互联网上可获得的帮助和资源进行了概述性介绍，同时介绍了作者自己常用的一些建模工具；并对信息交换绝对必要的、从而也是构成系统生物学不可或缺的支柱数据库进行了概述。　　贺福初，中国科学院院士，第三世界科学院院士。1962年出生于湖南安乡，1982年毕业于复旦大学后考入军事医学科学院攻读硕士学位并入伍，相继获生物化学硕士、细胞生物学博士学位。现任事医学科学院副院长、研究员、博士生导师，兼任复旦大学生物医学研究院院长、教授。
　　要从事基因组学、蛋白质组学与生物信息学研究。曾发现“细胞活性因子的发育相关进化”、“相互作用分子的协同进化”、“mRNA编码区与非编码区的协调进化”及“物种演化中的分子减速进化”等规律性现象；发现并克隆肝细胞生成素、揭示其基因调控机制、研制其重组品，发现其受体及其两条信号转导通路；建立人胎肝转录组及其蛋白质组，从中发现500余种新基因、新蛋白质；发现中国人群常见恶性肿瘤及慢性肝炎等的易感基因10余种；倡导并领衔了人类第一个组织、器官的“人类肝脏蛋白质组计划”，这也是中国第一次领导大型国际合作计划，Nature、Science、NatureBiotechnology等国际著名杂志给予高度评价。以责任作者在国际核心刊物NatureGenetics、PNAS、Gastroenterology、Hepatology、GenomeRes、MolCellProteomics、CancerRes、JBC、Oncogene等发表论文100余篇。
　　荣获“中国青年科技奖”、“国家杰出青年科学基金”、“求是杰出青年实用工程奖”、“中国青年科学家奖”、“中国五四青年奖章”、“何梁何利基金科学与技术进步奖”。曾主持国家“863”以及“九五”、“十五”攻关、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金委创新群体项目，国家自然科学基金重大、重点课题，北京市重大项目，上海市创新群体项目等10余项，是“973”项目“人类重大疾病的蛋白质组学”共首席科学家。获国际人类蛋白质组组织“研究奖”，国家自然科学二等奖2项，国家科技进步二等奖2项，军队科技进步一等奖2项，北京市科学技术一等奖3项。
　　现任国际人类肝脏蛋白质组计划共同执行主席，国际人类蛋白质组组织理事，国际核心刊物Proteomics资深编辑、Molecular&CellularProteomics编委，中国遗传学会副会长。第1部分概论
第1章基本原理
1.1系统生物学是生物学
1.2系统生物学是建模
1.3系统生物学是数据整合
1.4系统生物学是一门有生机的科学
第2章生物学概要
引言
2.1生命的起源
2.2细胞的分子生物学
2.3结构细胞生物学
2.4基因的表达
2.5细胞周期
第3章数学概要
引言
3.1线性代数
3.2常微分方程
3.3差分方程
3.4统计学
3.5图和网络理论
3.6随机过程
第4章实验技术概要
引言
4.1基本技术
4.2高级技术
第2部分系统生物学的标准模型和方法
第5章代谢
引言
5.1酶动力学和热力学
5.2代谢网络
5.3代谢控制分析
第6章信号转导
引言
6.1细胞内和细胞间通讯的结构与功能
6.2受体配体相互作用
6.3信号通路的结构组成
6.4信号转导:动力学与调节特征
第7章选取的生物学过程
引言
7.1生物学振荡
7.2细胞周期
7.3衰老
第8章基因表达建模
引言
8.1基因表达建模
8.2启动子识别
8.3真核基因表达特定过程的建模
8.4E.coli操纵子调控的建模
第9章基因表达数据的分析
引言
9.1数据获取
9.2倍数变化分析
9.3聚类算法
9.4基因表达数据的验证
9.5分类方法
9.6反向工程遗传网络
第10章进化和自组织
引言
10.1准种和超循环
10.2进化的其他数学模型
10.3用最优原理预测生物系统
第11章数据整合
引言
11.1数据库网络
11.2异质数据的信息度量
11.3双边聚类
第12章系统生物学展望
12.1系统生物学:未来生物学研究和医学实践的核心
12.2生物学研究在系统生物学阶段的实验设计
12.3系统生物学时代的出版物
12.4系统生物学和文本挖掘
12.5医学中的系统生物学
12.6药物研发中的系统生物学
12.7食品生产和生物工程中的系统生物学
12.8生态学中的系统生物学
12.9系统生物学与纳米技术
12.10指导新物种的设计
12.11计算的局限性
12.12潜在的危险
第3部分计算机信息检索和检验
第13章数据库和网络上的工具
引言
13.1GeneOntology
13.2KEGG
13.3BRENDA
13.4NCBI的数据库
13.5EBI的数据库
13.6SwissˉProt，TrEMBL和UniProt
13.7Reactome
13.8PDB
13.9TRANSFAC和EPD
13.10GenomeMatrix
第14章建模工具
引言
14.1建模和可视化
14.2模型交换语言，数据格式
内容简介:
　　系统生物学是一门典型的交叉学科，需要生命科学、信息科学、数学和计算机科学等多学科的交叉研究；而目前国内还没有一本书能涵盖所有这些学科的内容。本书提供了进入系统生物学领域所必需的基础知识和学科概貌，内容体系连贯完整、深入浅出，非常适合作为课程教材和研究参考书。
　　全书分为3个部分。第1部分介绍系统生物学的主要基础：细胞生物学、数学和实验技术。第2部分介绍当前的计算建模和数据挖掘策略，包括代谢、信号转导、细胞周期、基因表达等各种细胞进程及其相互作用的各种细节；介绍了建模中的一些概念，并讨论了如何用不同的模型来解决一些常见的问题，如怎样解读数据、在特定条件下该应用哪种模型。第3部分对目前互联网上可获得的帮助和资源进行了概述性介绍，同时介绍了作者自己常用的一些建模工具；并对信息交换绝对必要的、从而也是构成系统生物学不可或缺的支柱数据库进行了概述。
作者简介:
　　贺福初，中国科学院院士，第三世界科学院院士。1962年出生于湖南安乡，1982年毕业于复旦大学后考入军事医学科学院攻读硕士学位并入伍，相继获生物化学硕士、细胞生物学博士学位。现任事医学科学院副院长、研究员、博士生导师，兼任复旦大学生物医学研究院院长、教授。
　　要从事基因组学、蛋白质组学与生物信息学研究。曾发现“细胞活性因子的发育相关进化”、“相互作用分子的协同进化”、“mRNA编码区与非编码区的协调进化”及“物种演化中的分子减速进化”等规律性现象；发现并克隆肝细胞生成素、揭示其基因调控机制、研制其重组品，发现其受体及其两条信号转导通路；建立人胎肝转录组及其蛋白质组，从中发现500余种新基因、新蛋白质；发现中国人群常见恶性肿瘤及慢性肝炎等的易感基因10余种；倡导并领衔了人类第一个组织、器官的“人类肝脏蛋白质组计划”，这也是中国第一次领导大型国际合作计划，Nature、Science、NatureBiotechnology等国际著名杂志给予高度评价。以责任作者在国际核心刊物NatureGenetics、PNAS、Gastroenterology、Hepatology、GenomeRes、MolCellProteomics、CancerRes、JBC、Oncogene等发表论文100余篇。
　　荣获“中国青年科技奖”、“国家杰出青年科学基金”、“求是杰出青年实用工程奖”、“中国青年科学家奖”、“中国五四青年奖章”、“何梁何利基金科学与技术进步奖”。曾主持国家“863”以及“九五”、“十五”攻关、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金委创新群体项目，国家自然科学基金重大、重点课题，北京市重大项目，上海市创新群体项目等10余项，是“973”项目“人类重大疾病的蛋白质组学”共首席科学家。获国际人类蛋白质组组织“研究奖”，国家自然科学二等奖2项，国家科技进步二等奖2项，军队科技进步一等奖2项，北京市科学技术一等奖3项。
　　现任国际人类肝脏蛋白质组计划共同执行主席，国际人类蛋白质组组织理事，国际核心刊物Proteomics资深编辑、Molecular&CellularProteomics编委，中国遗传学会副会长。
目录:
第1部分概论
第1章基本原理
1.1系统生物学是生物学
1.2系统生物学是建模
1.3系统生物学是数据整合
1.4系统生物学是一门有生机的科学
第2章生物学概要
引言
2.1生命的起源
2.2细胞的分子生物学
2.3结构细胞生物学
2.4基因的表达
2.5细胞周期
第3章数学概要
引言
3.1线性代数
3.2常微分方程
3.3差分方程
3.4统计学
3.5图和网络理论
3.6随机过程
第4章实验技术概要
引言
4.1基本技术
4.2高级技术
第2部分系统生物学的标准模型和方法
第5章代谢
引言
5.1酶动力学和热力学
5.2代谢网络
5.3代谢控制分析
第6章信号转导
引言
6.1细胞内和细胞间通讯的结构与功能
6.2受体配体相互作用
6.3信号通路的结构组成
6.4信号转导:动力学与调节特征
第7章选取的生物学过程
引言
7.1生物学振荡
7.2细胞周期
7.3衰老
第8章基因表达建模
引言
8.1基因表达建模
8.2启动子识别
8.3真核基因表达特定过程的建模
8.4E.coli操纵子调控的建模
第9章基因表达数据的分析
引言
9.1数据获取
9.2倍数变化分析
9.3聚类算法
9.4基因表达数据的验证
9.5分类方法
9.6反向工程遗传网络
第10章进化和自组织
引言
10.1准种和超循环
10.2进化的其他数学模型
10.3用最优原理预测生物系统
第11章数据整合
引言
11.1数据库网络
11.2异质数据的信息度量
11.3双边聚类
第12章系统生物学展望
12.1系统生物学:未来生物学研究和医学实践的核心
12.2生物学研究在系统生物学阶段的实验设计
12.3系统生物学时代的出版物
12.4系统生物学和文本挖掘
12.5医学中的系统生物学
12.6药物研发中的系统生物学
12.7食品生产和生物工程中的系统生物学
12.8生态学中的系统生物学
12.9系统生物学与纳米技术
12.10指导新物种的设计
12.11计算的局限性
12.12潜在的危险
第3部分计算机信息检索和检验
第13章数据库和网络上的工具
引言
13.1GeneOntology
13.2KEGG
13.3BRENDA
13.4NCBI的数据库
13.5EBI的数据库
13.6SwissˉProt，TrEMBL和UniProt
13.7Reactome
13.8PDB
13.9TRANSFAC和EPD
13.10GenomeMatrix
第14章建模工具
引言
14.1建模和可视化
14.2模型交换语言，数据格式

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