生物數(shù)學(xué)原理

內(nèi)容概要

　　《西安交通大學(xué)"十二五"規(guī)劃教材:生物數(shù)學(xué)原理》系統(tǒng)介紹了生物數(shù)學(xué)的基本建模思路、研究方法、數(shù)據(jù)處理和數(shù)值實現(xiàn)方法，簡明扼要地闡述種群動力學(xué)模型中的競爭排斥原理和Volterra原理、傳染病動力學(xué)和病毒動力學(xué)中的閾值理論、生物資源管理與有害生物綜合控制的最優(yōu)策略、藥物動力學(xué)中的房室模型、Michaelis-Menten酶動力學(xué)方程、新陳代謝模型、神經(jīng)元動力學(xué)中的Hodgkin-Huxley模型、細胞周期調(diào)控模型、分子生物學(xué)中的中心法則與基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型、Turing不穩(wěn)定性和生物斑圖形成機理，以及生物數(shù)學(xué)模型參數(shù)估計的三種常用方法：最小二乘法、極大似然估計和Bayes統(tǒng)計推斷，在最后給出了模型分析所用到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識，《西安交通大學(xué)"十二五"規(guī)劃教材:生物數(shù)學(xué)原理》各章均配備了的習(xí)題，《西安交通大學(xué)"十二五"規(guī)劃教材:生物數(shù)學(xué)原理》可作為高等院校數(shù)學(xué)、生命科學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)藥和公共衛(wèi)生等專業(yè)的本科生和生物數(shù)學(xué)方向碩士生生物數(shù)學(xué)課程的教材，可供教師和科研人員參考。

書籍目錄

第1章　生物數(shù)學(xué)簡介
　1.1　生物數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
　1.2　生物數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域和方法　
　1.3　應(yīng)用舉例-房室模型　
第2章　單種群模型
　2.1　單種群建模的原理和方法
　2.2　連續(xù)單種群模型
　2.3　離散單種群模型
第3章　多種群模型
　3.1　種間競爭模型
　3.2　捕食-被捕食模型
　3.3　種間互利共生模型
　3.4　模型推廣和食物鏈系統(tǒng)
　3.5　寄生-宿主模型
第4章　傳染病模型
　4.1　傳染病流行和模型概況
　4.2　SIS傳染病模型
　4.3　SIR傳染病模型
　4.4　考慮出生和死亡的SIR模型
　4.5　離散SIR傳染病模型
　4.6　傳染病的消除與控制
　4.7　媒介傳播疾病與病毒進化
　4.8　隨機SIR傳染病模型
第5章　病毒動力學(xué)模型
　5.1　病毒動力學(xué)介紹　
　5.2　艾滋病的起因、發(fā)病機理與治療
　5.3　HIV病毒動力學(xué)模型
　5.4　HIV的高效抗病毒治療
　5.5　CTL免疫反應(yīng)與HIV病毒動力學(xué)模型
第6章　藥物動力學(xué)模型
　6.1　藥物動力學(xué)介紹
　6.2　藥物動力學(xué)的速率過程
　6.3　單房室模型
　6.4　多房室模型
第7章　漁業(yè)資源最優(yōu)收獲與害蟲最優(yōu)控制策略
　7.1　資源管理和害蟲控制介紹
　7.2　漁業(yè)資源最優(yōu)收獲策略
　7.3　漁業(yè)資源管理中的存儲量最大問題
　7.4　最優(yōu)害蟲控制策略
第8章　細胞和分子生物學(xué)
　8.1　生化反應(yīng)模型
　8.2　新陳代謝模型
　8.3　神經(jīng)動力學(xué)模型
　8.4　細胞周期調(diào)控模型
　8.5　基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型
第9章　生物模式識別
　9.1　生物斑圖
　9.2　Turing不穩(wěn)定性
　9.3　生物斑圖實例分析和數(shù)值實現(xiàn)
　9.4　短程激活和長期抑制
　9.5　生物斑圖的形成過程
第10章　生物數(shù)學(xué)模型參數(shù)估計
　10.1　Bayes公式和線性回歸模型
　10.2　最小二乘法
　10.3　極大似然估計
　10.4　Gibbs抽樣技術(shù)
　10.5　Metropolis-Hastings算法
第11章　研究實例
　11.1　害蟲綜合治理模型
　11.2　封校與甲型H1N1流感的控制
　11.3　結(jié)核病模型
第12章　預(yù)備知識

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：細胞和分子生物學(xué)是生命科學(xué)中最重要并且發(fā)展迅速的學(xué)科之一，細胞生物學(xué)研究的是構(gòu)成所有生命的細胞，其生物復(fù)雜性居于分子與多細胞生物之間，分子生物學(xué)主要致力于對細胞中不同系統(tǒng)之間相互作用的理解，包括分子生物學(xué)中心法則描述的DNA，RNA和蛋白質(zhì)生物合成之間的關(guān)系以及了解它們之間的相互作用是如何被調(diào)控的。在分子生物學(xué)中大量工作是定量的，而且最近的許多研究工作是在結(jié)合生物信息學(xué)和計算生物學(xué)的基礎(chǔ)之上完成的。為了系統(tǒng)研究細胞與細胞之間、細胞與分子之間和分子與分子之間復(fù)雜的作用關(guān)系，數(shù)學(xué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到分子和細胞生物學(xué)的許多領(lǐng)域，用系統(tǒng)的方法來理解一個生物系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)成為并正在成為生物學(xué)研究方法的主流，即系統(tǒng)生物學(xué)，利用系統(tǒng)的方法對其進行解析，綜合分析觀察實驗的數(shù)據(jù)來進行系統(tǒng)分析，具體通過建立一定的數(shù)學(xué)模型，并利用其對真實生物系統(tǒng)進行預(yù)測來驗證模型的有效性，從而揭示出生物體系所蘊涵的奧秘，這正是生物學(xué)研究方法的關(guān)鍵所在，系統(tǒng)生物學(xué)主要研究實體系統(tǒng)（如生物個體、器官、組織和細胞）的建模與仿真、生化代謝途徑的動態(tài)分析、各種信號傳導(dǎo)途徑的相互作用、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及疾病機制等。

編輯推薦

《西安交通大學(xué)"十二五"規(guī)劃教材:生物數(shù)學(xué)原理》由西安交通大學(xué)出版社出版。

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