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细胞和细胞附属物研究的数学模型

——Mathematical Models of the Cell and Cell Associated Objects

编    者：Viktor V. Ivanov    (University of Floride, USA)

          Natalya V. Ivanova  (University of Floride, USA)

出 版 社：ELSEVIER 

索 书 号：Q2-3/I-93/2006/Y

藏书地点：武大外教中心

除了病毒以外，生物体都是由细胞构成的，所以一直以来科学家们就认识到生物学的每一个问题最终都要回到细胞中进行研究。尽管生物学家、生物化学家是以群体细胞为研究对象，但是其目的是想了解单个细胞的行为。由于观测条件所限，对单个细胞的生长研究几乎没有什么直接的数据可查，即使得到了某数据也可能来自于细胞的“非自然”反应，因此这就要求从整个细胞的群体行为中推导出单个细胞的行为。细胞本身包含了复杂的，非线性的、受到高度调控的一系列生化反应，人们要想把单个细胞内的蛋白质合成、DNA复制、营养物质的运输等过程联系起来考虑是不可能的。目前科学界提出的单细胞计算模型，是想通过建立一种模型来作出定量预测，并利用单细胞模型的组合来构建群体模型。细胞和细胞附属物都是生物进化的结果，而且依然处在进化系统(ES)中，目前对细胞发育的动态变化的研究是生物学研究的重点之一。随着科学的发展，多学科交叉现象越来越明显，利用数学模型对细胞及其附属物的模拟分析对研究细胞的功能和动态变化起到了很重要的作用。细胞的数学模型是对细胞结构和形状的模式化，方便于研究细胞间、细胞的物质分子间的相互作用以及机能与结构的形态间的相互关系的。

本书主要用最新的数学模型来解释细胞和细胞的生命过程，而且所介绍的数学模型都是非线性的动态变化的模型，可以使我们能更加有效地分析细胞和细胞附属物等ES的生物学问题。本书包括三大部分，在介绍正文之前首先对进化系统和相关的发育模型进行了简要介绍。第一部分包括本书的1-4章，从常规的数学模型、酶学分析模型、动力学分析模型以及其他的模型等方面介绍对细胞附属物(CAO) 进行分析的数学模型。5-12章构成了本书的第二部分，侧重介绍对发育过程分析的数学模型，在这一部分作者首先介绍了基本的数学模型，然后对细胞附属物进行举例分析，并介绍了相关的数学模型分析。10-12三章构成了本书的第三部分，从AIDS、Cancers、长寿等健康问题为例介绍数学模型的实际应用。在本书的最后，14-16三章对生物学分析所应用的数学模型的运算机理以及相关的软件进行了理论性介绍。在本书的最后作者对本书的内容进行了总结。

本书在编写的过程中得到了多位专家学者的帮助，使得作者可以高质量地完成此书。本书不仅侧重于对模拟分析进行理论介绍，也侧重于讲述模拟方法的具体应用。在编写过程中Viktor V. Ivanov和Natalya V. Ivanova先对数学模型进行了概括性介绍，然后介绍了数学模型在细胞结构、发育过程中的应用，接着以生物研究过程中的常规模型为例具体介绍如何应用数学模型进行分析，而且也附录了数学模型的具体构建过程和所使用的相关软件，在本书的最后作者对全书内容进行了总结。本书不仅会对细胞结构和功能研究的工作人员有所帮助，相信对生物信息学家也适用，更是一本不错的科普读物以便读者进一步认识和掌握细胞及其附属物的功能和结构。

本书目录：

简介：进化系统和发育模型

第一部分：对细胞附属物(CAO) 进行分析的数学模型

第一章：数学模型 (MM) 的常规分析方法

第二章：对酶学反应进行分析的数学模型

第三章：对细胞理论动力学进行分析的数学模型

第四章：其他相关的数学模型

第二部分：对发育过程进行分析的数学模型

第五章：基本的数学模型

第六章：细胞附属物举例分析和相关的数学模型分析

第七章：对细胞进行研究的数学模型

第八章：对免疫网络系统进行分析的数学模型

第九章：研究其他相关细胞附属物的数学模型

第三部分：数学模型的具体应用简介

第十章：AIDS病研究中数学模型的应用

第十一章：Cancers研究过程中数学模型的应用

第十二章：长寿问题研究过程中数学模型的应用

附录：研究生物学问题的数学模型的发展

第十四章：对公式的调查

第十五章：对问题进行优化的调查

第十六章：分析问题的方法和相关软件

总结

                           （武汉大学生命科学学院研究生   王书珍）