生命科學(xué)中的數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)（中譯版）

前言

我在大學(xué)里為生物學(xué)專業(yè)的本科生講授《生物統(tǒng)計學(xué)》已有近20年了。生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生們（也包括很多老師）普遍認為學(xué)好這門課程是很有用處的，但同時又感覺這門課程比較難。為什么會出現(xiàn)這種情況呢？可能有兩個原因：一是生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生習(xí)慣于從具體的概念出發(fā)來學(xué)習(xí)和研究各種生命現(xiàn)象，用抽象方法來分析研究這些問題則比較困難。因而，當(dāng)遇到大量數(shù)據(jù)和統(tǒng)計公式時，一些學(xué)生就不知所措了。二是很多學(xué)生有“談虎色變”的感覺。往往是聽到其他同學(xué)講生物統(tǒng)計學(xué)如何特別難學(xué)、如何令人困擾，自己還沒有開始學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)，就首先“懵”了。其實，這種認識存在很大誤區(qū)。只要正確掌握學(xué)習(xí)的方法，把抽象思維與具體觀察相結(jié)合，在掌握一些統(tǒng)計學(xué)理論的基礎(chǔ)上注重實際應(yīng)用，學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)并不難。事實上，大多數(shù)學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了生物統(tǒng)計學(xué)之后，都能夠取得比較好的成績，并改變了原來認為生物統(tǒng)計學(xué)難學(xué)的觀點。2009年，科學(xué)出版社決定翻譯出版英國Taylor&Francis公司的“精要速覽系列”叢書，邀請我來翻譯由英國柯徹斯特艾塞克斯大學(xué)生物科學(xué)系A(chǔ)ulay Mackenzie編著的《生命科學(xué)中的數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)》這本書。仔細閱讀了這本書后，我感覺到其內(nèi)容十分豐富，教學(xué)理念與國內(nèi)教材明顯不同，其主要特點有以下幾個方面。一是內(nèi)容非常豐富。不像一般的生物統(tǒng)計學(xué)主要是從試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析的角度來描述與分析生命科學(xué)研究中的具體問題，這本書的內(nèi)容包含了生命科學(xué)中常用的國際單位制和數(shù)據(jù)度量與資料處理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和相關(guān)應(yīng)用、統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)知識和統(tǒng)計檢驗等，其內(nèi)容覆蓋面遠遠大于國內(nèi)一般的教材，十分有利于拓展學(xué)生視野、擴大學(xué)生知識面。二是實踐性非常強。這本書雖然主要是介紹數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)知識的應(yīng)用，但各部分內(nèi)容都是從生命科學(xué)中的問題出發(fā)，引出數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，然后運用這些方法來解決實際問題。由于是從問題出發(fā)，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對提高學(xué)習(xí)效果有很大幫助。三是理念比較先進。這本書在介紹相關(guān)內(nèi)容時，比較注重方法應(yīng)用的實際意義。例如，在對變量進行曲線類型配置時，十分重視方程或函數(shù)的生物學(xué)意義，而不是一味強調(diào)方程的擬合度。同時，在方法運用時，注重利用現(xiàn)代計算手段，強調(diào)統(tǒng)計軟件包的應(yīng)用，有利于學(xué)生提高計算機應(yīng)用水平和使用軟件的能力。基于以上特點，我認為把此書與國內(nèi)通行的生物統(tǒng)計學(xué)密切結(jié)合起來，將十分有利于提高我國生物學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的能力，對于正確描述生物學(xué)、解析生物學(xué)問題、提高生命科學(xué)研究水平具有很好的促進作用。本書的翻譯得到了科學(xué)出版社單冉東編輯和河南師范大學(xué)王林嵩教授的大力支持，張志娟、王鈺亮、賀遠、張菡、趙雁嶺等參與了翻譯的前期工作和校對工作，在此一并表示衷心的感謝！由于譯者水平有限，書中定會有譯文不當(dāng)或錯誤之處，敬請讀者多加批評并提出改進建議。

內(nèi)容概要

“精要速覽系列(Instant Notes Series)”叢書是國外教材“Best Seller”榜的上榜教材。該系列結(jié)構(gòu)新穎．視角獨特；重點明確，脈絡(luò)分明；圖表簡明清晰；英文自然易懂，被國內(nèi)多所重點院校選用作為雙語教材。    全書包括11章，分別是數(shù)字在生命科學(xué)中的應(yīng)用、度量與單位、資料處理與表示方法、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)應(yīng)用、變化率：微分、變化率：積分、方程、方程應(yīng)用、統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)知識、統(tǒng)計檢驗方法的選擇。    本書適合普通高等院校生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等相關(guān)專業(yè)使用，也可作為雙語教學(xué)參考教材使用。

作者簡介

譯者：李春喜 編者：(英國)麥肯齊（Aulay Mackenzie）

書籍目錄

譯者序A　數(shù)字在生命科學(xué)中的應(yīng)用B　度量與單位　B1　度量的類型　B2　國際單位制　B3　溶液的制備C　資料處理與表示方法　C1　資料處理　c2　資料的表示方法D　數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識　D1　數(shù)值處理：代數(shù)學(xué)　D2　三角學(xué)　D3　指數(shù)與對數(shù)E　數(shù)學(xué)應(yīng)用　E1　pH、比爾定律和縮放比例　E2　生物關(guān)系的界定：函數(shù)F　變化率：微分　F1　求解斜率和速率　F2　其他函數(shù)G　變化率：積分　G1　積分與積分方法　G2　位置、速度和加速度　G3　積分方法　G4　曲線累積面積　G5　數(shù)值積分H　方程　H1　微分方程　H2　差分方程I　方程應(yīng)用　11　群體增長　12　物體熱量的散失　13　化學(xué)動力學(xué)J　統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)知識　J1　統(tǒng)計學(xué)概念　J2　試驗設(shè)計　J3　統(tǒng)計檢驗K　統(tǒng)計檢驗方法的選擇　K1　統(tǒng)計模型與變異　K2　連續(xù)型資料的統(tǒng)計方法　K3　計數(shù)資料的統(tǒng)計方法　K4　復(fù)雜數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計方法索引

章節(jié)摘錄

插圖：較小的生物體有較大的表面積與體積之比，但這會隨著生物體的增大迅速發(fā)生改變。這種相對較大的表面積可以認為是小生物體為了自身的一些關(guān)鍵生理活動（如氣體交換、攝取食物和排泄作用等）產(chǎn)生的對簡單擴散的依賴。較大的生物體不能夠選擇這種途徑，它們通過已經(jīng)進化了的復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng)來保證供應(yīng)組織的需要，并將體內(nèi)的毒素排出。同樣，體重與體積也是密切相關(guān)的，隨生物體邊長尺寸的增加，其體重呈立方關(guān)系地增加。這意味著對于較小的個體，較大的個體必須有成比例的骨骼來支撐它自己。換句話說，這就是長度和大小的立方縮放關(guān)系，就像大型的陸生哺乳類動物大象和犀牛一樣擁有短而粗的四肢。值得考慮的是，根據(jù)生物體的大小涵蓋了21個數(shù)量級，從根本上說，生物多樣性的變異程度是與大小的變異密切相關(guān)的。隨著生物體體重的增加，我們可能會想到諸如生物代謝率這樣的生物變量會呈線性增長；畢竟較大的體重意味著需要更多的組織支撐物。然而，自然界中比這些要復(fù)雜得多，許多生物參數(shù)沒有體重增加得快。注意到這種現(xiàn)象的早期生物學(xué)家認為表面積可能是決定因素，這種結(jié)論在恒溫動物上能夠得到解釋，至少熱量的散失可能是新陳代謝過程的關(guān)鍵因素，而且可能受表面積的影響較大。但是，這種理論也被證明是不完善的。

編輯推薦

《生命科學(xué)中的數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)(中譯版)》編輯推薦：快速、準(zhǔn)確掌握專業(yè)知識和專業(yè)外語的量佳套書!一種對教材概念的新的詮釋!精煉學(xué)科核心內(nèi)容，以相對獨立又互相關(guān)聯(lián)的專題形式介紹各學(xué)科基礎(chǔ)知識。版式設(shè)計獨特，方便學(xué)生快速、便捷地領(lǐng)會學(xué)科要點，便于復(fù)習(xí)與記憶。編寫風(fēng)格統(tǒng)一，提供“結(jié)構(gòu)化”學(xué)習(xí)方法。世界范圍內(nèi)的主流教材——歐洲、北美等地眾多高校廣泛參考和使用，國內(nèi)數(shù)百家高校雙語教學(xué)課程選用。精要速覽系列圖書1999年面世至今受到廣大讀者的關(guān)注，科學(xué)出版社2009-2010年推出12個分冊導(dǎo)讀版的新版圖書，2010一2011年推出10個分冊的中譯皈，其編寫風(fēng)格、取材角度仍繼承前版特色，在內(nèi)容上根據(jù)各學(xué)科發(fā)展進行修玎和擴充。

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