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生物物理模型中的时空斑图动力学

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作者: 著
出版社: 上海科学技术出版社
2026-01
版次: 1
ISBN: 9787547875261
定价: 168.00
装帧: 其他
开本: 16开
页数: 425页
字数: 471千字
分类: 自然科学
  • 本书对行波、螺旋波、图灵斑图等时空斑图的动力学理论以及奇异态等复杂时空模式的形成机制作了基础性、系统性论述，并在此基础上结合细胞生物学、分子生物学、生物物理、信息论以及生化系统建模等方面的知识与方法，对动物皮肤、捕食猎物系统、植被分布、心血管系统、脑、蛙类卵细胞以及黏菌聚集过程中时空斑图的实验观测、数学模型建立、动力学分析以及具体应用等作了系统论述。可供理论物理、生物物理领域研究人员及高校相关专业学生阅读。 袁国勇，1975年11月生，中国工程物理研究院博士毕业，河北师范大学物理学院教授。主要从事前沿领域中的非线性问题和生物物理中的物理机制等方面的研究。在Phys.Rev.E，Nonlinear Dyn.，Europhys.Lett.等期刊发表论文40多篇，合作出版专著2部。先后主持国家自然科学基金2项、河北省自然科学基金3项、河北教育厅重点基金2项；参与863-802主题项目、国家自然科学基金等各类基金多项。现为多个国际期刊的专业审稿人。 第1章 生物系统的非线性行为

    1.1 生物系统中的非线性现象

    1.2 生物系统中的各种非线性模型

    1.3 非线性理论及分析方法

    参考文献

    第2章 可激发介质、振荡介质与双稳系统

    2.1 反应扩散系统

    2.2 可激发介质

    2.3 振荡介质

    2.4 双稳系统

    2.5 分数阶反应扩散系统

    参考文献

    第3章 图灵失稳与图灵斑图动力学

    3.1 图灵斑图

    3.2 图灵斑图的稳定分析

    3.3 图灵斑图的动力学行为

    参考文献

    第4章 行波与螺旋波动力学

    4.1 行波解及其动力学行为

    4.2 螺旋波的形成

    4.3 螺旋波的色散关系与本构关系

    4.4 螺旋波的波头运动

    4.5 螺旋波的几种形态

    参考文献

    第5章 复杂时空斑图的形成机制

    5.1 生物系统中的奇异态

    5.2 奇异态的各种形成机制

    5.3 奇异态的控制

    参考文献

    第6章 动物皮肤的斑图动力学

    6.1 动物皮肤上的图灵斑图与图灵机制

    6.2 相关模型及动力学研究

    6.3 再生医学

    参考文献

    第7章 种群系统中的斑图动力学

    7.1 种群动力学模型

    7.2 种群模型的时空斑图动力学行为

    7.3 复杂捕食猎物模型研究

    参考文献

    第8章 心肌组织中的电活动斑图

    8.1 心肌细胞的复化与去极化

    8.2 心肌细胞的离子通道模型

    8.3 心肌组织的动力学模型

    8.4 心肌组织中螺旋波的动力学

    8.5 心肌组织中螺旋波失稳与时空湍流态

    8.6 心肌中异质对螺旋波动力学的影响

    8.7 心律失常与室颤

    8.8 心肌组织中螺旋波与时空湍流态的控制

    参考文献

    第9章 脑电活动的时空斑图

    9.1 脑结构与脑电活动

    9.2 脑电活动的神经元网络模型

    9.3 脑活动的各种节律、雪崩及各种时空斑图

    参考文献

    第10章 钙波的斑图动力学

    10.1 细胞中的钙波

    10.2 钙波的动力学模型

    10.3 钙波的动力学行为

    参考文献

    第11章 黏菌聚集过程中的斑图动力学

    11.1 黏菌的聚集过程

    11.2 黏菌聚集的动力学模型

    11.3 黏菌聚集的动力学分析

    参考文献

    第12章 其他系统的斑图动力学

    12.1 舌苔上的螺旋波

    12.2 内耳毛细胞耦合系统中的奇异态

    12.3 糖酵解中的螺旋波

    12.4 MinE蛋白系统中时空斑图

    参考文献

    索引




  • 内容简介:
    本书对行波、螺旋波、图灵斑图等时空斑图的动力学理论以及奇异态等复杂时空模式的形成机制作了基础性、系统性论述，并在此基础上结合细胞生物学、分子生物学、生物物理、信息论以及生化系统建模等方面的知识与方法，对动物皮肤、捕食猎物系统、植被分布、心血管系统、脑、蛙类卵细胞以及黏菌聚集过程中时空斑图的实验观测、数学模型建立、动力学分析以及具体应用等作了系统论述。可供理论物理、生物物理领域研究人员及高校相关专业学生阅读。
  • 作者简介:
    袁国勇，1975年11月生，中国工程物理研究院博士毕业，河北师范大学物理学院教授。主要从事前沿领域中的非线性问题和生物物理中的物理机制等方面的研究。在Phys.Rev.E，Nonlinear Dyn.，Europhys.Lett.等期刊发表论文40多篇，合作出版专著2部。先后主持国家自然科学基金2项、河北省自然科学基金3项、河北教育厅重点基金2项；参与863-802主题项目、国家自然科学基金等各类基金多项。现为多个国际期刊的专业审稿人。
  • 目录:
    第1章 生物系统的非线性行为

    1.1 生物系统中的非线性现象

    1.2 生物系统中的各种非线性模型

    1.3 非线性理论及分析方法

    参考文献

    第2章 可激发介质、振荡介质与双稳系统

    2.1 反应扩散系统

    2.2 可激发介质

    2.3 振荡介质

    2.4 双稳系统

    2.5 分数阶反应扩散系统

    参考文献

    第3章 图灵失稳与图灵斑图动力学

    3.1 图灵斑图

    3.2 图灵斑图的稳定分析

    3.3 图灵斑图的动力学行为

    参考文献

    第4章 行波与螺旋波动力学

    4.1 行波解及其动力学行为

    4.2 螺旋波的形成

    4.3 螺旋波的色散关系与本构关系

    4.4 螺旋波的波头运动

    4.5 螺旋波的几种形态

    参考文献

    第5章 复杂时空斑图的形成机制

    5.1 生物系统中的奇异态

    5.2 奇异态的各种形成机制

    5.3 奇异态的控制

    参考文献

    第6章 动物皮肤的斑图动力学

    6.1 动物皮肤上的图灵斑图与图灵机制

    6.2 相关模型及动力学研究

    6.3 再生医学

    参考文献

    第7章 种群系统中的斑图动力学

    7.1 种群动力学模型

    7.2 种群模型的时空斑图动力学行为

    7.3 复杂捕食猎物模型研究

    参考文献

    第8章 心肌组织中的电活动斑图

    8.1 心肌细胞的复化与去极化

    8.2 心肌细胞的离子通道模型

    8.3 心肌组织的动力学模型

    8.4 心肌组织中螺旋波的动力学

    8.5 心肌组织中螺旋波失稳与时空湍流态

    8.6 心肌中异质对螺旋波动力学的影响

    8.7 心律失常与室颤

    8.8 心肌组织中螺旋波与时空湍流态的控制

    参考文献

    第9章 脑电活动的时空斑图

    9.1 脑结构与脑电活动

    9.2 脑电活动的神经元网络模型

    9.3 脑活动的各种节律、雪崩及各种时空斑图

    参考文献

    第10章 钙波的斑图动力学

    10.1 细胞中的钙波

    10.2 钙波的动力学模型

    10.3 钙波的动力学行为

    参考文献

    第11章 黏菌聚集过程中的斑图动力学

    11.1 黏菌的聚集过程

    11.2 黏菌聚集的动力学模型

    11.3 黏菌聚集的动力学分析

    参考文献

    第12章 其他系统的斑图动力学

    12.1 舌苔上的螺旋波

    12.2 内耳毛细胞耦合系统中的奇异态

    12.3 糖酵解中的螺旋波

    12.4 MinE蛋白系统中时空斑图

    参考文献

    索引




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