生物信息与数据处理

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徐程 著
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  • 生物信息学
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040196252
版次:1
商品编码:10125137
包装:平装
开本:16开
出版时间:2006-07-01
用纸:胶版纸
页数:172

具体描述

编辑推荐

  本书的目的在于通过对计算机和互联网相关知识的介绍,使学生掌握互联网生物资源获取及分析方法,以增强学生自主学习能力,拓宽学生知识领域,为今后科研实践打好基础。本书作为讲义已经过5轮教学实践,具有系统性强、技术方法新、内容丰富、结构紧凑、实用性强等特点,适合于生物科学、生物技术及相关专业的本科生和研究生使用,也可供研究人员参考。

内容简介

  (1)以互联网为基础的生物资源检索,主要讲述因特网资源类型、因特网资源的查找方式,并简要介绍因特网中一些重要的生物学站点,此外还重点介绍了与生物相关的网络文献数据库的使用方法,以及通过相关文献管理软件构建自己的数据库的方法;(2)互联网中生物数据库,包括常用的核酸蛋白质数据库、基因组数据库,同时重点介绍了以文本为搜索依据的数据库检索方式和以序列相似性为基础的数据库搜索方法; (3)实验设计的基本原则、统计的基本方法以及生物统计作图软件的使用方法。书中设计了9个上机实验,便于学生通过实际操作掌握生物文献检索、互联网生物资源搜索以及生物统计软件的使用方法。
  本书的目的在于通过对计算机和互联网相关知识的介绍,使学生掌握互联网生物资源获取及分析方法,以增强学生自主学习能力,拓宽学生知识领域,为今后科研实践打好基础。本书作为讲义已经过5轮教学实践,具有系统性强、技术方法新、内容丰富、结构紧凑、实用性强等特点,适合于生物科学、生物技术及相关专业的本科生和研究生使用,也可供研究人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 计算机在生命科学领域的应用
1.2 学习本课程的目的与意义
1.3 学习本课程的基本方法
第2章 因特网与网上生物学资源
2.1 因特网概述
2.2 因特网的相关概念、提供的服务类型和软件
2.3 网上生物学信息资源分类
2.4 计算机检索原理
2.5 计算机检索基本原理
2.6 生物文献检索途径
第3章 搜索引擎与生物学资源导航站点
3.1 Internet上WWW生物资源的查询途径
3.2 搜索引擎的查询方法
3.3 非WWW生物资源检索途径
3.4 因特网涉及生物学习的资源介绍
3.5 引用Internet资源的注意事项
第4章 因特网上的生物学文献数据库
4.1 文献搜索引擎
4.2 生物相关文摘型数据库
4.3 全文数据库介绍
4.4 会议论文数据库
4.5 学位论文数据库
4.6 专利数据库
4.7 标准数据库
4.8 获取原文的方法总结
第5章 特定文献数据库的构建
5.1 文献管理软件的共同特点
5.2 Reference Manager软件的使用
5.3 国产文献管理软件——医学文献王简介
第6章 文献阅读与综述撰写
6.1 文献阅读的意义和方法
6.2 科技综述的写作
第7章 常用核酸蛋白质数据库介绍
7.1 常用核酸和蛋白质数据库及文件格式
7.2 其他注释序列数据库
7.3 基因组和特殊物种数据库
7.4 其他数据库
第8章 生物数据库检索
8.1 利用SRS(序列检索系统)搜索数据库
8.2 利用Entrez进行数据库搜索
8.3 DBGET/LinkDB
第9章 以序列相似性为准则的数据库搜索
9.1 序列相似性搜索
9.2 氨基酸取代矩阵
9.3 数据库搜索:FASTA和BLAST
9.4 序列过滤
9.5 反复数据库搜索和PSl—BLAST
第10章 PRISM统计分析软件的使用
10.1 常用统计软件介绍
10.2 GraptlPad Prism使用介绍
上机实验
实验1 常用搜索引擎及专业搜索引擎的使用
实验2 PLlbMed的使用
实验3 常用文献数据库及专业数据库检索
实验4 利用文献管理软件构建文献数据库
实验5 常用分子生物学数据库检索
实验6 利用Erltrez、SRS工具检索相关核酸蛋白数据库
实验7 利用Blast进行数据库相似性搜索
实验8 利用Grapt-iPad Prism 4进行统计分析及作图
实验9 依给定题目进行文献检索并
完成文献综述的写作
《智慧之网:信息科学与人类文明的交响》 一、 导论:解锁数字时代的密码 我们正身处一个信息爆炸的时代,数据以前所未有的速度和规模被产生、积累、分析和应用。从浩瀚的宇宙观测,到微观的基因序列,从庞大的城市交通流量,到个体微妙的情感波动,信息无处不在,深刻地改变着人类的认知方式、生活模式乃至文明进程。而信息科学,作为一门探索信息本质、传播规律、处理技术及其应用原理的学科,正以前所未有的力量,为我们理解和驾驭这个复杂多变的信息世界提供关键的钥匙。 《智慧之网:信息科学与人类文明的交响》并非一本聚焦于某一特定领域,如生物信息学或数据处理等技术细节的著作。相反,它是一次宏大的叙事,旨在勾勒出信息科学这门学科的全局图景,探讨其核心概念、发展脉络、关键分支,以及它如何与人类社会的方方面面深度融合,共同奏响文明进步的壮丽乐章。本书将带领读者超越具体的工具和方法,深入理解信息科学作为一门基础学科的魅力,以及它在塑造未来社会中所扮演的不可或缺的角色。 二、 信息科学的基石:概念、理论与思维 信息科学的根基深植于对“信息”这一概念的深刻理解。本书将首先审视信息的定义、度量及其特性,从香农的信息论出发,探讨信息的熵、冗余度等基本概念,理解信息如何被量化和编码。我们将深入研究信息的载体——数据,区分结构化数据、半结构化数据和非结构化数据,并探讨它们各自的特点和挑战。 理论层面,本书将回顾信息科学的关键理论框架,包括但不限于: 计算理论: 探讨计算的本质、可计算性以及计算复杂度,理解图灵机模型如何定义了我们对“算法”和“计算能力”的认知。我们将简要介绍P/NP问题等理论难题,展现计算理论在理论计算机科学领域的深远影响。 信息论: 如前所述,信息论不仅提供了度量信息的工具,也为数据压缩、信道编码等通信和存储技术奠定了理论基础。本书将阐述信息论在理解信息传输的极限和效率方面的作用。 算法与数据结构: 这是信息科学的实践核心。本书将以通俗易懂的方式介绍各类经典算法(如排序、搜索、图算法)的设计思想和效率分析,以及链表、树、图等核心数据结构的原理和应用场景。我们将强调算法的效率(时间复杂度和空间复杂度)对于解决大规模问题的关键性。 逻辑与形式化方法: 探讨信息科学如何依赖于严谨的逻辑推理和数学模型来描述和分析问题。我们将简要介绍形式化方法在软件工程、硬件设计和人工智能中的应用,展示其在保证系统正确性和可靠性方面的价值。 系统科学与控制论: 信息科学与系统科学密不可分,许多信息系统本质上是复杂的动态系统。本书将探讨系统思维如何应用于理解和设计信息系统,并简要介绍控制论在信息反馈和系统稳定性分析中的作用。 更重要的是,本书将强调信息科学所蕴含的计算思维——一种解决问题、设计系统以及理解人类行为和社会的思维方式。这种思维模式的核心在于抽象、分解、模式识别和算法设计。我们将通过生动的案例,展示计算思维如何帮助我们更清晰地认识复杂问题,并找到高效的解决方案。 三、 信息科学的关键分支:多维度的探索 信息科学并非一个封闭的学科,它如同一个不断生长的大树,衍生出众多相互关联又各具特色的分支。本书将聚焦于几个对现代社会影响深远的关键分支,但视角将更加宏观和概念化,而非技术细节的堆砌: 计算机科学与技术: 这是信息科学最广为人知的领域。我们将从计算机的诞生和发展历程出发,理解硬件(如处理器、内存、存储)和软件(如操作系统、编程语言、应用软件)如何协同工作。本书将简要介绍计算机体系结构、网络通信协议(如TCP/IP)的基本原理,以及它们如何构成现代信息基础设施的骨架。 人工智能(AI): 作为当前最热门的信息科学分支之一,AI的本质是赋予机器智能。本书将探讨AI的多种范式,从早期的符号主义到现代的机器学习(包括深度学习),理解AI在模式识别、自然语言处理、决策制定等方面的潜力。我们将强调AI的伦理和社会影响,以及它如何重新定义人机关系。 数据库系统: 随着数据量的激增,如何高效地存储、检索和管理数据成为关键。本书将介绍数据库的基本概念,如关系模型、SQL语言、事务处理等,理解数据库系统在支撑现代业务运行中的核心地位,以及NoSQL数据库的出现及其意义。 软件工程: 软件的开发是一个复杂且充满挑战的过程。本书将探讨软件工程的生命周期,包括需求分析、设计、实现、测试和维护。我们将介绍敏捷开发、DevOps等现代软件开发理念,强调构建高质量、可维护软件的重要性。 计算机网络与通信: 信息在数字世界中流动,离不开强大的网络基础设施。本书将介绍互联网的演进,从早期的ARPANET到今天的全球性网络,以及各类网络协议、通信技术(如Wi-Fi, 5G)的工作原理。我们将探讨网络安全、分布式系统等议题,理解信息如何跨越时空限制进行高效传递。 人机交互(HCI): 设计易用、高效且令人愉悦的人机交互界面是信息产品成功的关键。本书将探讨HCI的设计原则、用户体验(UX)的重要性,以及如何通过界面设计、交互流程来提升用户满意度。 本书对这些分支的介绍,将侧重于它们的核心思想、面临的挑战以及它们如何共同构建起信息科学的宏伟图景,而非详细讲解具体的编程语言或算法实现。 四、 信息科学与人类文明的交响:深度融合与共鸣 信息科学的真正力量,在于它与人类文明各领域的深度融合,以前所未有的方式赋能和重塑着我们的世界。本书将以大量生动的例子,展现信息科学如何与以下领域交织,共同谱写文明进步的乐章: 科学研究的加速器: 从天文学的深空探测数据分析,到物理学的大型粒子对撞机实验数据处理,再到新材料的计算设计,信息科学极大地加速了科学发现的进程。本书将探讨高性能计算、科学可视化、模拟仿真等技术在现代科学前沿中的应用。 经济与商业的重塑者: 电子商务、金融科技、供应链管理、精准营销……信息科学彻底改变了商业运作的模式。我们将分析大数据分析如何帮助企业做出更明智的决策,以及人工智能如何提升生产效率和创造新的商业模式。 社会治理的创新者: 智慧城市、电子政务、公共服务平台……信息科学为提升社会治理的效率和透明度提供了强大的工具。本书将探讨如何利用信息技术来优化交通、能源、医疗等公共服务,以及在数据隐私和网络安全方面的挑战。 教育与学习的革命者: 在线教育平台、个性化学习系统、虚拟现实(VR)教学……信息科学正在改变知识的传播和获取方式。我们将看到信息技术如何打破地域限制,让优质教育资源惠及更多人。 文化艺术的赋能者: 数字艺术、虚拟现实体验、算法作曲……信息科学为文化创意产业带来了新的可能性。本书将探讨信息技术如何激发艺术家的创造力,以及如何通过数字媒介传播和保存文化遗产。 人类健康与福祉的守护者: 基因组学研究、药物研发、远程医疗、健康监测……信息科学在提升人类健康水平方面发挥着越来越重要的作用。我们将看到计算方法如何在疾病诊断、个性化治疗中发挥关键作用。 通信与互联的桥梁: 社交媒体、即时通讯、全球网络……信息科学极大地促进了人与人之间的连接,塑造了全球化的信息社会。本书将探讨通信技术如何改变我们的交流方式,以及由此带来的信息传播、舆论形成等社会现象。 在探讨这些融合的同时,本书也将不回避信息科学发展过程中带来的挑战,例如数据隐私、网络安全、数字鸿沟、算法偏见以及人工智能的伦理问题。我们将呼吁读者以批判性的思维来审视信息技术,并在技术发展的同时,关注其对人类社会的长远影响,努力实现技术与人文的和谐统一。 五、 展望未来:信息科学与人类文明的未来 信息科学的发展从未停歇,其未来的图景充满无限可能。本书的最后一章将着眼于未来,探讨一些可能引领下一轮变革的前沿领域,如: 量子计算: 探讨量子计算的原理及其在解决经典计算机无法胜任的问题(如密码破解、药物设计)方面的巨大潜力。 通用人工智能(AGI): 展望超越当前专用AI的通用人工智能的可能性,及其对人类社会可能带来的颠覆性影响。 脑科学与信息科学的交叉: 探索如何利用信息科学的工具来理解大脑的奥秘,以及如何借鉴大脑的原理来设计更先进的人工智能。 生物计算与合成生物学: 思考信息逻辑与生物系统的结合,创造出全新的生命形式和解决方案。 去中心化技术与区块链: 探讨去中心化技术在重塑数据所有权、信任机制和数字经济方面的潜力。 《智慧之网:信息科学与人类文明的交响》希望通过这场跨越概念、理论、分支与应用的宏大旅程,为读者构建一个清晰、深刻的信息科学认知框架。它不仅是一本知识的普及之作,更是一次思想的启迪之旅,引导读者理解信息科学的脉搏,感受它与人类文明交织的宏伟旋律,并激发对未来无限可能的探索与想象。本书期望能成为连接普通读者与信息科学奥秘之间的桥梁,让更多人能够理解并拥抱这个由数据、算法和智慧编织而成的数字时代。

用户评价

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这本书对新兴计算范式的包容性令人称赞。我们都知道,生物信息学正快速地向云计算和高性能计算(HPC)迁移,而这本书显然紧跟时代脉搏。它没有固守本地服务器的分析模式,而是详细阐述了如何将大规模基因组比对流程部署到AWS或Google Cloud Platform上,包括如何利用Docker或Singularity容器技术来确保分析的可重复性。更进一步地,书中还涉及了区块链技术在安全共享基因数据方面的潜力,虽然这部分内容还处于理论探索阶段,但它展示了作者对未来数据安全和协作模式的远见。这种前瞻性让这本书的生命周期得以延长,它不仅解决了当前的问题,更像是为我们搭建了一个面向未来五年甚至更久的数据分析框架。阅读它,感觉自己不仅仅是在学习工具,而是在参与构建未来的生物科学计算基础设施。

评分

这本书的叙事风格非常具有启发性,它没有采用教科书那种平铺直叙、公式堆砌的方式,而是更像一位经验丰富的导师在引导学生进行一次思维探险。比如,在讲解群体遗传学数据分析时,作者并没有直接给出费舍尔的公式,而是通过一个生动的“瓶中珠子”的比喻,将等位基因频率的漂变过程具象化,这才引出背后的复杂数学模型。这种“先现象,后理论,再应用”的逻辑递进,极大地降低了复杂概念的理解门槛。尤其令我印象深刻的是关于生物学假设驱动与数据驱动分析模式的辩论。书中探讨了在基因表达谱分析中,如何避免过度解读统计学上的显著性,而是要结合已知的生物学通路信息,进行功能富集和网络拓扑分析。它鼓励读者保持批判性思维,不要让工具的强大掩盖了对生物学本质的思考。这种深入的哲学探讨,让这本书的厚度远超出了技术手册的范畴。

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我发现这本书在可视化技术的介绍上投入了相当大的篇幅,这在很多偏重算法的书籍中是比较少见的。作者深知“一图胜千言”的道理,尤其是在展示复杂的分子交互网络或高维降维结果时,平面的文本描述是苍白无力的。书中详细介绍了如何利用ggplot2、Circos图或三维分子动力学模拟的可视化库来清晰地传达分析结论。它不仅仅是列出函数调用,更重要的是讨论了视觉设计的伦理问题,比如如何选择合适的颜色盲友好方案,如何避免通过不当的轴范围选择来误导读者对数据趋势的判断。这种对“信息传达的准确性与艺术性”的平衡探讨,体现了作者深厚的专业素养和对学术诚信的坚持。对于那些需要向非专业人士汇报研究成果的研究生和初级研究员来说,书中提供的交互式报告生成指南无疑是极其宝贵的实战技巧。

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读完前几章,我最大的感受是作者在数据治理和标准规范方面的独到见解。很多初学者在进行生物信息分析时,往往因为数据清洗和格式转换上浪费了大量时间,这本书显然注意到了这一点,并花费了大量篇幅来构建一个严谨的数据管道(Data Pipeline)概念。它不仅仅是告诉我们“要清理数据”,而是深入剖析了不同测序平台(比如Illumina、PacBio)产生的数据的固有偏倚,以及如何利用统计学工具来校正这些系统误差。我非常欣赏作者对元数据(Metadata)管理的强调,这在大型跨机构合作项目中至关重要,一旦元数据混乱,整个分析链条就会崩溃。书中对于数据存储结构和数据库设计的讨论也十分到位,它没有满足于介绍现有的公共数据库(如NCBI),而是探讨了如何构建高效、可检索的本地化生物信息资源库,这对于需要处理敏感或私有数据集的实验室来说,简直是雪中送炭。这种注重“基础设施建设”的思维,远比单纯罗列分析工具要来得更有价值,它培养的是一种系统化解决问题的能力。

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这本书的封面设计实在太吸引人了,那种深邃的蓝色调配上抽象的分子结构图案,让人一看就知道这不是一本泛泛而谈的入门读物,它带着一种严肃而又充满探索精神的学术气息。我翻开目录时,立刻被那些专业术语吸引住了,比如“基因组组装的挑战与前沿算法”、“高通量测序数据的质量控制与预处理流程”等等,每一个标题都像一把钥匙,指向了生物学研究中那些最核心、最令人头疼的难题。我尤其期待它对大规模生物数据集的分析策略的阐述,毕竟现在实验数据量大到让人望而生畏,没有一套行之有效的处理框架,再好的数据也只能束之高阁。我希望书中能深入探讨机器学习在蛋白质结构预测中的最新应用,特别是那些超越传统方法的深度学习模型,看看它们是如何在三维空间中精准描绘生命蓝图的。如果能附带一些实际案例的代码片段或伪代码作为参考,那就更完美了,这样读者就能立刻上手验证理论,而不是停留在纸上谈兵的阶段。总体而言,这本书给我的第一印象是:硬核、前沿、实战性强,它似乎为那些渴望从原始序列走向科学发现的科研人员准备了一份详尽的导航图。

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不错的选择,精美,送货也很快!

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这本书的内容适合做本科教程,入门级别,对研究原参考意义不大

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居然是十几年前的书,太落伍了

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物流蛮负责的 不错 物流蛮负责的 不错

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不错的选择,精美,送货也很快!

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本书的目的在于通过对计算机和互联网相关知识的介绍,使学生掌握互联v网生物资源获取及A分析方法,以增强学生自主学习能力,拓宽学生知识领域,为今后科研实践打好基础。本书作为讲义已经N过5轮教学实P践,具有系统性强、技术方法新、内容丰富、结构紧凑、实用性强等特点,适b合于生物科学、生物技术及相关专业的本科生和研究生使用,i也可供研究人员参考。

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居然是十几年前的书,太落伍了

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