Theoretical Biochemistry - Processes and Properties of Biological Systems (Theoretical and Computati

出版者:Elsevier Science

作者:Leif A. Eriksson

页数:720

出版时间:2001-01-01

价格:USD 429.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444502926

具体描述

Theoretical chemistry has been an area of tremendous expansion and development over the past decade; from an approach where we were able to treat only a few atoms quantum mechanically or make fairly crude molecular dynamics simulations, into a discipline with an accuracy and predictive power that has rendered it an essential complementary tool to experiment in basically all areas of science. This volume gives a flavour of the types of problems in biochemistry that theoretical calculations can solve at present, and illustrates the tremendous predictive power these approaches possess. A wide range of computational approaches, from classical MD and Monte Carlo methods, via semi-empirical and DFT approaches on isolated model systems, to Car-Parinello QM-MD and novel hybrid QM/MM studies are covered. The systems investigated also cover a broad range; from membrane-bound proteins to various types of enzymatic reactions as well as inhibitor studies, cofactor properties, solvent effects, transcription and radiation damage to DNA.

用户评价

老实说，我对于过于抽象的理论著作常常望而却步，因为它们往往缺乏足够的“脚踏实地感”。然而，这本书的副标题提到了“计算化学”，这立刻让我产生了兴趣。如果书中的理论推导并非纯粹的纸上谈兵，而是紧密结合了现代计算方法的实现细节，那就太棒了。我希望看到关于如何将连续的薛定谔方程近似转化为可供计算机求解的离散模型，以及这些模型在处理大型生物分子系统时面临的计算瓶颈和解决方案。例如，如何有效地在理论层面处理长程的静电相互作用，或者如何对构象空间进行高效的采样。如果书中能够提供一些算法思想或者软件工具的原理介绍，而不是仅仅停留在数学公式的堆砌，它就能真正成为一本跨越理论与实践的桥梁之作。

我最近在研究生物信息学中的结构预测问题时，深感现有模型对物理化学原理的采纳程度仍有提升空间。这本书的出现，仿佛为我们提供了一套更坚实的理论“工具箱”。我希望书中能详细阐述如何将量子力学或分子动力学模拟的结果，有效地转化为可解释的、具有预测能力的生物化学模型。特别是关于生物大分子在水溶液中的行为，比如离子强度、pH值如何影响其构象稳定性和反应活性，这些细节的量化描述至关重要。如果书中能够提供实际的案例分析，展示如何利用这些理论模型来优化诸如药物设计或新型生物材料的开发，那将是极大的加分项。对于我这样的应用型研究者而言，理论的价值在于其可操作性和对实验结果的解释力，这本书似乎正朝着这个方向努力。

这本看起来颇具深度的著作，定会吸引那些热衷于从基础原理层面剖析生命现象的读者。我曾涉猎过一些交叉学科的入门读物，但大多停留在现象描述或具体实验方法的层面。这本书的标题暗示着它将深入到更抽象、更具数学和物理基础的领域，探讨生物系统背后的基本“过程”与“属性”。我期待它能提供一套严谨的理论框架，帮助我们理解细胞内复杂的生化反应网络是如何在热力学和动力学的约束下运作的。例如，酶催化的效率极限、蛋白质折叠的能量景观，以及这些宏观生物学功能如何涌现自微观的分子间作用力。对于那些希望从“是什么”深入到“为什么”的求知者来说，这样的书籍无疑是宝贵的资源。它似乎旨在构建一座连接纯粹理论化学与复杂生物学现实的桥梁，填补了两者之间常有的知识鸿沟，这正是当前科学研究的前沿阵地。

作为一名对生命起源和演化怀有浓厚兴趣的爱好者，我总是试图探寻早期生命形态是如何在原始地球环境中自发形成的。这本书的“过程与属性”的定位，让我联想到生命起源中的非平衡态热力学问题。我非常好奇，书中是否会涉及化学演化阶段中，如何从简单的有机分子通过自催化循环逐步过渡到具有复制能力的系统？这需要对化学反应网络中的稳定态、极限环以及信息存储的物理基础有深刻的见解。如果它能以一种清晰的方式阐述，例如，构建一个最小化的、满足生命基本特征的化学系统所需的能量输入和结构要求，那将是对传统生命科学叙事的一种强有力的补充和拓展。这不仅仅是关于现有生物学的描述，更是关于“如何成为生物”的理论推演。

我最近在学习生物物理学时，发现不同领域的术语和概念体系差异巨大，常常导致沟通障碍。我期望这本书能扮演一个“通用语言”构建者的角色。它应该能够用一套统一的、高度规范化的语言来描述分子层面的相互作用，并清晰地展示这些微观相互作用如何累积并产生宏观的生物学效应，比如离子通道的选择性或细胞膜的流动性。更进一步，如果书中能对不同尺度下的理论模型进行对比和整合——例如，分子动力学如何与更简化的菲斯克（Fishtalk）模型相衔接——那这本书的价值将是无可估量的。它不仅教授知识，更教授一种跨学科思考的范式，引导读者建立起一个更加连贯和整体的、关于生命物质世界的理论图景。