系统生物学应用

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系统生物学应用范文第1篇

[关键词] 生物机能实验系统； 机能学； 实验教学

[中图分类号] R-33[文献标识码] A[文章编号] 1005-0515（2011）-11-285-01

目前国内许多高等医科院校已经开展了留学生高等教育，包括短期培训和长期学历学位教育。大连医科大学的留学生教育最早始于1986年，当时仅限短期培训教育，从2004年起开始大批招生长期学历学位医学留学生，而留学生大部分来自印度、斯里兰卡、巴基斯坦、尼泊尔等国家，至2010年12月底，该校留学生学历学位生达到1353人，其中研究生143人、本科生1210人，国别数增加到72个。学校成为全国首批具备招收英语授课留学生的院校之一，被教育部批准成为中国政府奖学金来华留学生培养学校。已获得44个国家教育部、卫生部或医学会的认证，学校的国际影响力进一步扩大。实际上留学生教育已经发展成为该校一个全新的教育团体，是对该校现有的学历学位生教育的必要补充。

医学机能实验学是医学生重要的专业基础实验课，而良好的生物机能实验系统的应用是保障该课程的顺利进行的前提条件。

1 英文版的生物机能实验系统更有利于留学生开展机能学实验 由于该校的留学生大部分来自巴基斯坦、印度、尼泊尔、等国家，尽管英语是这些国家的官方语言或通用语言，但是英语不是他们的母语，虽然英语的写作和阅读水平较高，但是口语水平相对较差，带着浓重的地方口音，且发音不够规范，这在一定程度上影响着教师和学生之间在机能学实验课上的交流。由于英文版的生物机能实验系统完全是英文界面，操作简单易行，再加上课堂上老师亲自动物和仪器操作示教，可以大大减少教师和学生之间的交流，使实验教学顺利进行。

2 提高了实验教学水平,使实验室管理上新平台 留学生实验教学是现代化国际教学的一部分，它反映出国内高等医学教育水平的一个侧面。医学机能实验学使用现代化的如Biolap420F等生物机能实验系统软件，替代原有的分离的刺激器、示波器和放大器等仪器设备，利用该系统可完成机能学科的生理学、药理学和病理生理学实验，避免了实验室的重复投资，提高了仪器设备的利用率，同时简化了多个实验仪器设备的使用。整个实验室显得整洁、美观、规范，实验室面貌焕然一新，使实验室的管理上了一个新台阶。

3 有利于实验结果的保存、自动分析、图像剪贴和打印 由于现代化的BL-420生物机能实验系统软件具有强大的数据处理功能和实时对实验结果进行处理, 同时该软件具有方便的存储、反演及打印等功能，因此只要课上留学生认真做好实验，实验结果一般就会较理想，实际上该系统更有利于实验结果的保存、自动分析、图形剪辑及打印，并将打印结果附于实验报告上,增加了实验结果的准确性与真实性，提高了留学生实验效率及实验课的效果。

生物机能实验系统在留学生机能实验教学经过一段时间的运行，已经取得初步成效，当然也存在许多问题或不足，尚有待于进一步发展和改进。

参考文献

[1] 王冬梅,孙艺平,张冬梅等.创建机能学实验教学中心的探索与体会[J].实验室科学,2008,3:6-8.

系统生物学应用范文第2篇

非线性科学与复杂性学科（NSC）近期活跃在非线性物理与数学领域中。近年来，包括非线性动力学、混沌、不连续系统、分形动力学、经济学、社会与生物系统和许多明显无关联的学科中的重大成就证明了这是NSC的表现范式。

本书收录了一系列文章，展现了非线性与复杂性科学最近的发展、发现和成就。收录到的文章意在展示最基础和最前沿的理论与技术，同时刺激更多的优秀学者开展对非线性和复杂性科学的探索与研究。被收录文章的研究重点在基础理论和原理、分析和象征性方法，以及在非线性物理科学和非线性数学中的计算技术。

本书分为三部分，第一部分为非线性与复杂性动力学：物理系统中的应用：1.太阳系中的自然运输机理；2.能实现有效的低能耗低冲力月球转移的一种新的方法；3.太阳扰动下的地月场景中的低能量地晕转移；4.双循环模型与耦合循环限制性三体问题近似解之间的关系；5.应用于航天器重构中的自适应网格重划分；6.椭圆限制性三体问题中相空间的制图研究：于太阳-木星-小行星系统中的应用；7.为了吸附与解吸的动力学数据确定朗格缪尔模型的参数；8.悬浮沉淀物对湍流边界层结构的影响；9.比较二元反应与三元反应的波茨模型的重正化群理论研究；10.CaX6（X=B或C）的力学性能；11.一种智能型垃圾分类机器人的系统设计；12.证明畸形波事件中波相一致性的证据；13.不考虑电荷情况下的兰姆位移的量子力学处理；14.用基于中心的分类方式来分类土耳其气候带；15.利用光流法来确定积雨云的移动；16.南极洲欺骗岛福斯特港口的水动力模拟。

第二部分为非线性与复杂性动力学：生物系统中的应用：1.一个环形拓扑刺激性环境中的特征选择神经元场方程的局域活动状态；2.用容积环测定呼吸系统中的内在分形动力学。

第三部分为非线性与复杂性动力学：金融系统中的应用，这一部分包括以下内容：1.运用模糊逻辑来预测项目支出；2.为什么你必须考虑在金融数学中的自引发优化方法；3.税收最大化关税模型中一个合适的不确定角色；4.利率的期限结构能预测通货膨胀与现实经济活动：来自土耳其的非线性证据？5.股票市场指数的多维尺度分析。

本书适合学者、研究员和学有余力的想要利用非线性物理与数学来开发新工具与产品与研究复杂性问题的人员阅读。

系统生物学应用范文第3篇

[关键词] 细针穿刺；细胞学；聚合酶链反应；结核；淋巴结

[中图分类号] R522 [文献标识码] B [文章编号] 1673—9701（2012）26—0021—03

Comparative evaluation of the diagnostic method in 162 cases of tuberculous lymphadenitis

WANG Lixia1 ZHU Fang1 SHEN Wei2 ZHU Yijun3

1.Department of Pathology， Jinhua Central Hospital in Zhejiang Province， Jinhua 321000， China；2.Department of Hepatobiliary Surgery， Jinhua Central Hospital in Zhejiang Province， Jinhua 321000， China；3.Department of Laboratory， Jinhua Central Hospital in Zhejiang Province， Jinhua 321000， China

[Abstract] Objective To evaluate the diagnostic method in 162 cases of tuberculous lymphadenitis. Methods A—total of 162 cases of tuberculous lymphadenitis were performed by fine needle aspiration cytology（FNAC），as well as acid—fast bacillus stain（AFB）， culture and PCR； Results Among the 162 cases， 117 cases were TB—DNA positive（117/162，72.2%）， while the positivity of AFB was 43.8% （71/162），and culture was 61.1%（99/162）； In 61 definitely diagnosed tuberculous lymphadenitis by FNAC cases， the positive rate of PCR and of culture were significantly higher than which of AFB （P < 0.01）， and in 101 cases which diagnosed suspiciously， the positive rate of PCR was higher than which of AFB and culture （P < 0.01）.The positive cases of AFB and culture were all TB—DNA positive； FNAC combined with PCR can diagnose 80.9% tuberculous lymphadenitis clearly. Conclusion FNAC combined with PCR to test TB—DNA is the most simple and effective diagnostic method of tuberculous lymphadenitis.

[Key words] Fine needle aspiration；Cytology；Polymerase chain reaction；Tuberculosis；Lymph node

结核病可通过空气经呼吸道传播，目前全球结核病疫情仍相当严峻[1]。我国为世界第二大“结核国”，仅次于印度。近年来肺外结核病的发病率呈明显上升且持续上升趋势，主要又以浅表淋巴结结核为首，因此探索一种简便有效的淋巴结结核的确诊方法是迫切而首要的任务。现将我院于2008年1月～2010年6月诊断为淋巴结结核的162例病例情况总结分析，探讨各诊断方法的优越性及局限性。

1 材料与方法

系统生物学应用范文第4篇

[关键词] 葛根芩连片;溶出度;相似因子;聚类分析

[收稿日期] 2014-07-18

[基金项目] 国家自然科学基金项目（81473362）;北京中医药大学创新团队发展计划项目（2011-CXTD-13）

[通信作者] *董玲，副研究员，硕士生导师，主要从事新剂型给药系统研究，Tel：（010）64286245，E-mail：;*刘洋，副教授，硕士生导师，主要从事药物代谢研究，Tel：（010）84738629，E-mail：

[作者简介] 隗丽，硕士研究生，E-mail：

多成分多靶点的中药特点已经成为学术界共识[1]，中药复方的作用与复方中有效成分的含量和配比关系密切。而固体制剂中药物发挥治疗作用需要经过药物溶出和吸收2个关键步骤。因此，在研制中药复方释药系统中，使两者处于良好的匹配状态，才能确保中药各组分不仅能吸收完全，而且可以确保中药复方各组分按照比例吸收[2]。中药生物药剂学分类系统设立的主要目的是在药物发现阶段（discovery）对中药多成分整体的生物药剂学特征评价，并为下一步的药物开发阶段（development）提供剂型选择支持和成药性保障，主要利用溶解性和渗透性作为科学框架的分类依据。对已上市中成药的评价，CMMBCS也能起到积极作用，此时更适合于采用溶出度评价方法，结合中药多成分的特点，建立符合中药特色的溶出评价体系。因此，本研究采用中医经典《伤寒论》[3]中葛根芩连汤的现代制剂葛根芩连片，探索其多成分环境下的主要成分溶出规律及特点，重点考察可能影响成分吸收时序的多成分溶出同步性问题。

1 材料

1.1 仪器

Waters液相色谱系统（600四元泵，美国Waters公司），2487双波长紫外检测器，Empower2工作站;电子分析天平（BT-25S，北京赛多利斯仪器有限公司）;pH酸度计（FE20，梅特勒-托利多仪器上海有限公司）;智能溶出仪（ZRS-8G，天津天大天发有限责任公司）。

1.2 药物

葛根素对照品（批号110752-200912），黄芩苷对照品（批号110715-201117），盐酸小檗碱对照品（批号110713-200911）均购买于中国食品药品检定研究院。葛根芩连片（陕西利君现代中药有限公司，批号110201005，规格0.3 g）。

1.3 试剂

甲醇（色谱级）购买于Fisher公司（美国）;娃哈哈纯净水购买于娃哈哈集团公司（中国杭州）。三乙胺、盐酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、一水枸橼酸、磷酸氢二钠等试剂（均购自北京化工厂）都为分析纯。

2 方法

2.1 溶液制备

2.1.1 对照溶液配置 取装量差异项下的片剂，除去包衣，研细，精密称取适量（约相当于1片的平均质量），加适量甲醇使溶解，加溶出介质制成每1 mL中约含0.6 mg药物的溶液，作为对照溶液。

2.1.2 溶出介质配制 pH 1.0盐酸溶液配制：量取盐酸溶液9 mL，加水稀释至1 000 mL，即得;pH 4.0缓冲液配制：取一水枸橼酸12.90 g，取磷酸氢二钠27.25 g，加水1 000 mL溶解，即得;pH 6.8缓冲液配制：取磷酸二氢钾1.70 g和磷酸氢二钾1.78 g，加水溶解稀释至1 000 mL，即得;pH 7.4缓冲液配制：取磷酸二氢钾6.81 g，加0.1 mol・L-1氢氧化钠溶液395 mL稀释至1 000 mL，即得。

2.2 溶出度试验条件

采用《中国药典》2010年版溶出方法及模拟人体消化道体内环境的5种溶剂分别测定。具体操作如下：取本品，照溶出度测定法（药典2010年版二部附录XC）[4]，方法为桨法，转速为100 r・min-1;溶出介质为模拟人体生理环境的5种pH溶液;取样20 mL，并及时补液，取出的溶液置于蒸发皿中挥干，再用1 mL纯净水溶解，过0.45 μm微孔滤膜，即得供试样品;取样时间为5，10，15，30，45，60 min。

2.3 溶出度测定方法

采用高效液相色谱法测定，根据相关参考文献[5]，色谱条件为：Thermo Scientific，Hypersil C18色谱柱（4.6 mm × 250 mm，5 μm）;流速1.0 mL・min-1;检测波长270 nm;柱温室温;进样量10 μL;流动相：流动相A为缓冲溶液（1%三乙胺，1%乙酸，用磷酸调pH到3.0），B为甲醇，梯度洗脱程序为：0～12 min，24%B;12～13 min，24%～28%B;13～19 min，28%B;19～20 min，28%～33.8%B;20～37.5 min，33.8%B;37.5～38.5 min，33.8%～41%B;38.5～60 min，41%～75%B。

2.3.1 转速的选择 采用药典2010年版二部附录XC第二法装置，以900 mL水为溶剂，测定前对仪器装置进行必要的调试，使桨叶底部距溶出杯的内底部（25±2） mm。分别量取经脱气处理的去离子水，置各溶出杯内，待溶出介质温度恒定在（37±0.5） ℃后，将供试品投入溶出杯中，转速选择100，75，50 r・min-1试验，于5，10，15，30，45，60 min时取样测定溶出量（多成分累积溶出度加和），见表1。从结果可知，确定本品溶出度测定转速为100 r・min-1。

表1 不同转速时供试品的平均溶出度

Table 1 The average dissolution of samples at different speed

t/min

平均溶出度/%

100 r・min-175 r・min-150 r・min-1

55.84.05.4

1014.97.09.6

1529.510.413.5

3059.227.915.9

4593.038.131.2

60105.765.740.2

2.3.2 溶液稳定性考察 将葛根芩连片于5种不同的pH溶出介质中进行溶出度测定，依法操作，将供试品溶液分别于不同时间点测定供试品9个主要成分的峰面积，并以葛根素保留时间计算各个峰的相对保留时间，葛根芩连片中主要成分在2 h之内稳定性良好（RSD<5%），稳定性实验数据见表2。

表2 不同介质中各峰的峰面积RSD

Table 2 The RSD of every peak area in different dissolution media

峰号相对保留时间

各峰的峰面积RSD/%

pH

1.0pH

4.0pH

6.8H2OpH

7.4

峰10.730.90.7 0.3 1.3 0.3

峰2（葛根素）1.002.50.2 1.2 0.3 2.1

峰31.071.40.9 2.3 1.8 1.2

峰41.162.33.9 1.81.9 4.1

峰51.312.20.9 2.6 1.5 2.6

峰6（小檗碱）1.732.40.4 7.8 1.5 0.3

峰72.2510.32.8 3.2 2.4 1.7

峰8（黄芩苷）3.210.14.5 1.8 6.6 1.8

峰93.234.84.71.0 4.0 1.0

3 结果

3.1 溶出曲线的测定结果

取本品制剂，在上述5种溶出介质中进行溶出曲线测定，以取样时间为横坐标，以溶出度为纵坐标，绘制溶出曲线图，见图1。

A. pH 1.0;B. pH 4.0;C. pH 6.8;D. H2O;E. pH 7.4（图2同）。

图1 复方葛根芩连片9种成分在5种不同pH溶出介质中的溶出曲线

Fig.1 The dissolution curves of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media

3.2 溶出数据分析

3.2.1 采用非模型依赖法-相似因子法（f2）分析 相似因子f2的数学表达式为：

f2=50×log1+1/n∑nt=1Rt-Tt2-0.5×100

其中Rt和Tt分别为参比药物和试验药物在时间t时的溶出度，n为测定时间点总数。一般认为f2在50～100，可认定两者的释放行为相似。本实验将不同溶出介质中2号峰（葛根素）的溶出曲线作为参比对照曲线，相同溶出介质中其他峰的溶出曲线和参比对照曲线进行比较，以考查葛根芩连片中的9种成分在溶出介质中释放特性。复方葛根芩连片中主要成分与2号参比峰（葛根素）相比，计算f2结果见表3。

3.2.2 复方葛根芩连片剂中9种成分溶出行为聚类分析 采用聚类分析方法对复方葛根芩连片中9种成分于不同溶出介质中的溶出曲线进行聚类分析，即将每个测定条件下的9种成分溶出曲线看成是5维空间上的9个点，以2号峰（葛根素）为参比峰，采用层次聚类法对上述不同溶出介质中各个峰的溶出行为进行分类，见图2。

3.2.3 体外溶出结果小结 采用上述2种方法对溶出曲线相似性进行评价，可以看出：根据相似因子计算结果表明，4号峰所代表的成分的体外溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为最接近，在4

表3 与2号参比峰（葛根素）相比f2计算结果

Table 3 The results of calculation of f2 compared with peak 2 （puerarin）

峰号

f2因子

pH 1.0pH 4.0pH 6.8H2OpH 7.4

峰17664794952

峰2（葛根素）-----

峰36577615781

峰45492889088

峰57676787879

峰6（小檗碱）6572757454

峰74963484331

峰8（黄芩苷）6965704345

峰96755586048

种溶出介质中两者的f2值均大于80，仅在pH 1.0的盐酸溶液中二者相似性略低。7号峰所代表的成分的体外溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为相差最远，在4种溶出介质中两者的f2值均小于50，仅在pH 4.0磷酸盐溶液中二者溶出行为表现为相似。3号峰、5号峰所代表的成分和6号峰（小檗碱）在5种溶出介质中的溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为相似性良好。

根据聚类分析结果表明，在pH 1.0溶出介质中1号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 4.0溶出介质中4

图2 5种不同pH介质中9种成分树状图

Fig.2 The tree diagrams of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media

号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，9号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 6.8溶出介质4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，7号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在水介质中4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，7号峰和9号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 7.4溶出介质中3号峰和4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，1号峰和7号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远。

以上的分析结果表明，尽管2种分析和评价方法不同，分析结果略有差异，但分析和评价的结论基本一致。

4 讨论

本实验选择了pH 1.0，4.0，6.8，水和pH 7.4共5种溶液作为溶出介质，分别模拟复方葛根芩连片在胃液和不同肠段肠液中的溶出。以葛根芩连方中9种主要成分的溶出作为研究对象，考查其在不同溶出介质中溶出规律及特点，根据体外溶出能更好地预测其在体内不同吸收部位的吸收情况[6-7]。

本研究表明，复方葛根芩连方中9种主要成分在溶出介质的溶出不完全具有同步性，峰7和峰8（黄芩苷）所代表的成分与2号参比峰（葛根素）溶出同步性相差较远，峰3，4，5，和6（小檗碱）所代表的成分与2号参比峰（葛根素）具有完全的溶出同步性，峰1和峰9与2号参比峰（葛根素）也具有较一致的溶出同步性。这种溶出同步性表明，这几种成分在任意时刻的释放至溶出介质中各组分比例保持不变，并且这种比例的恒定与几种成分在复方葛根芩连中配比一致，这种同步释放正是体现出了中药配伍的特点。

模拟生物介质的溶出度方法在建立体外溶出和体内吸收相关性方面至关重要[8]，并且通过药物制剂体外溶出曲线计算溶出指数[9]，这也是生物药剂学分类标准的补充，因此溶出度研究也是课题组建立CMMBCS的重要研究内容。课题组在CMMBCS的研究过程中，对中药的溶出度评价方法按照由简至繁的过程不断推进，从单味药材散剂[10]深入到本研究的复方中药片剂，从单一成分溶出度评价深入到本研究的多成分溶出度评价，并重点关注可能引起吸收时序差异的溶出同步性问题。本研究建立的葛根芩连片中9种主要成分的体外溶出曲线测定方法，虽不能做到每种成分的明确定性，但却探索到了一条绕开对照品种类瓶颈限制而进行生物药剂学相关研究的道路。

[参考文献]

[1] 杜冠华，王月华，张冉，等.多成分多靶点是对中药作用机制的表面认识[J].世界科学技术――中医药现代化，2009，11（4）：480.

[2] 商洪才，高秀梅，离利平，等.丹参三七组方配比优选及信息综合评价[J].药品评价，2005，2（3）：209.

[3] 金慧，王彦，阎超.葛根芩连汤入血成分的归属[J].中国中药杂志，2008，33（22）：2687.

[4] 中国药典. 一部[S].2010： 265.

[5] Chen L， Liu J. Fingerprint comparison between Gegen Qinlian preparations of three different pharmaceutical forms including decoction， dispensing granule and pill[J]. Chromatographia， 2009，69（1）：123.

[6] Brater D C. Clinical pharmacology of loop diuretics[J]. Drugs， 1991，41（S3）：S14.

[7] Shilliday I R， Allison M E. Intraplatelet calcium levels in patients with acute renal failure before and after the administration of loop diuretics[J]. Nephrol Dial Transplant， 2001，16（3）：552.

[8] Fang Jiang B， Robertson Vivian K， Rawat Archana， et al. Development and application of a biorelevant dissolution method using USP apparatus 4 in early phase formulation development[J]. Mol Pharm， 2010，7（5）：1466.

[9] Papadopoulou V， Valsami G， Dokoumetzidis A， et al. Biopharmaceutics classification systems for new molecular entities （BCS-NMEs） and marketed drugs （BCS-MD）： theoretical basis and practical examples[J]. Int J Pharm， 2008，361（1/2）：70.

[10] 刘洋，吕贝然，赵保胜，等.川芎散剂体外溶出特征研究[J].中国中医信息杂志， 2014，21（2）：88.

Application of multicomponent dissolution evaluation method of

biopharmaceutics classification system of Chinese materia

medica in Gegen Qinlian tablets

WEI Li1， WANG Guo-peng2， DONG Ling1*， TANG Ming-min1， ZHANG Lei1， ZHU Mei-ling1， LIU Yang1*

（1. Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100102， China;

2. Zhongcai Health （Beijing） Biological Technology Development Co.， Ltd.， Beijing 100055， China）

[Abstract] The study is a paticular embodiment of Chinese patent medicine based on biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS）， focusing on assessment of synchronization issues of dissolution that may affect the timing of the multicomponent absorption. The accumulative dissolution percentages of nine components in Gengen Qinlian tablets in different dissolution solvents and times were determined by HPLC. The dissolution curve was drew and its similarity was evaluated by similarity factors （f2） and cluster method. Results in this experiment showed that the components that peak 7 and peak 8 （baicalin） represented had poor similarity with the reference peak 2 （puerarin）. Their similarity factors were both 43 in water dissolution media and 31 and 45 in pH 7.4 dissolution media， respectively. Components that peaks represented had better similarity with the reference peak 2 （puerarin） in other medium.It illustrated that components that peak 3，4，5，6 （berberine） represented had fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， components peak 1 and 9 represented had nearly fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， while components that peak 7 and 8 （baicalin） represented had no synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）.

系统生物学应用范文第5篇

Physical Biology

From Atoms to Medicine

2008, 567pp.

Hardcover

ISBN: 9781848161993

Imperial College Press

Ahmed H. Zewail编

物理生物学(Physical Biology)是一门新兴的前沿交叉学科。与生物物理学(Biophysics)侧重于研究生命物质的基本物理规律不同,物理生物学主要利用新近发展起来的物理学先进概念和技术,精确地测量和描述生物系统的结构、功能和行为,使生物学建立在定量的物理学基础之上。物理生物学常用的研究手段包括超快电子束衍射技术、微流控技术、单分子光谱技术等;研究对象涵盖了原子、小分子、生物大分子、细胞直到组织器官的各个层次的生命结构和生命过程;研究的空间尺度从厘米级到纳米级;时间尺度从秒级到飞秒级。

2007年在休斯顿举办的第51届威尔齐化学研究研讨会(51st Welch Conference on Chemical Research),编者担任了大会主席,大会汇集了生物学、物理学、化学等多个领域的包括多名诺贝尔奖得主在内的顶级学者,他们共同编写的一部科学发展过程的全景概述,以来自不同学科的用以解决物理生物学相关问题的最新概念与工具为核心内容,探讨的主题包括生物学成像、针对系统复杂性的理论与计算、大分子功能、蛋白质折叠、分子识别、以及从细胞到意识的系统整合等。

全书共20章,其中第1.18章是与会著名学者编写的概述性专题讲座,19.20章是两位2007年威尔齐化学奖(Welch Award)得主的获奖文章。1. 21世纪生物学展望(David Baltimore);2.物理和数学就构成了这个世界的全部(Alexander Varshavsky);3.物理生物学:复杂系统的四维成像(Ahmed H. Zewail);4.从原子成像到扩展结构成像的大飞跃(John Meurig Thomas);5.站在十字路口的物理生物学..关于物理生物学面临的挑战(Carlos J. Bustamante);6.生物学中拟正则结构的挑战(Roger D. Kornberg);7.生物X射线分析展望(Douglas C. Rees);8.重新诠释遗传密码:大分子设计、进化与分析(David A. Tirrell);9.设计能与蛋白质紧密结合的配基(George M. Whitesides等);10.从数学的角度研究生物学(Rob Phillips);11.Eppur si muove“但是地球的确在转动啊”..关于蛋白质构象模拟(Michele Parrinello);12.蛋白质折叠:能量形貌图和生命物质的组织结构(Peter G. Wolynes);13.蛋白质折叠与错折叠:从原子到有机体(Christopher M. Dobson);14.系统生物学给医学带来的影响将会改变医疗保健事业..关于系统生物学与P4医学(Leroy Hood);15.意识的神经生物学(Christof Koch and Florian Mormann);16.计算机辅助药物发现:从分子水平到细胞水平的物理模拟(J. Andrew McCammon);17.生物学中的精密测量(Stephen R. Quake);18.钾通道和选择性离子导电的原子基础(Roderick MacKinnon);19.电子传递系统的对称破缺、离域作用与动力学(Noel S. Hush);20.半经典理论的初值表象描述:如何在复杂分子系统的经典分子动力学模拟中加入量子效应(William H. Miller)。

本书的编者Ahmed H. Zewail因在化学动力学领域创建了飞秒化学(femtochemistry),并应用飞秒激光脉冲研究了那些稍纵即逝的极快的化学反应的过渡态,而获得了1999年诺贝尔化学奖。现任美国加州理工学院物理系教授和化学系的Linus Pauling讲座教授,担任了加州理工学院Moore基金会物理生物学中心的主任。

自从物理生物学概念提出以来,本书可以说是该领域研究成果的第一本比较全面的概述性论文汇编,包括总结与展望。适合物理学、化学、生物学和医学各个研究领域中从事分子系统的结构、功能与行为研究的人员阅读参考。

张晓鸥,

博士生

(中国科学院过程工程研究所)