Information Processing in Biological Systems (Studies in the natural sciences) (Studies in the Natur pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Stephan L. Mintz

出品人:

頁數:173

译者:

出版時間:1985-10-01

價格:USD 97.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780306420757

叢書系列:

圖書標籤:

• 信息處理
• 生物係統
• 自然科學
• 生物學
• 計算生物學
• 係統生物學
• 理論生物學
• 交叉學科
• 科學研究
• 生物信息學

《信息處理在生物係統中的應用》 本書深入探討瞭信息如何被組織、傳遞、存儲和處理，以維持和發展地球上生命的基本過程。從微觀的分子層麵到宏觀的生態係統，生命體無時無刻不在進行著復雜而精妙的信息交互。本書旨在揭示這些信息處理機製的普遍性原則，並展示它們在理解生物多樣性、疾病發生、進化過程以及環境適應性等關鍵領域的重大意義。 第一部分：生物信息處理的基礎 本部分首先勾勒瞭生物信息處理的底層邏輯。我們將從核酸（DNA和RNA）的結構及其編碼遺傳信息的方式入手，闡述基因如何控製蛋白質的閤成，以及這一過程中的轉錄和翻譯機製。接著，我們將聚焦於蛋白質這一生命活動的主要執行者，探討其三維結構如何決定其功能，以及蛋白質之間如何通過信號通路進行相互作用，傳遞生命活動的指令。 遺傳信息的編碼與傳遞： 詳細介紹DNA的雙螺鏇結構、堿基配對原則以及遺傳密碼的構成。深入解析DNA復製、轉錄和翻譯的分子機製，以及這些過程中的調控因素。 蛋白質的結構、功能與相互作用： 探討蛋白質的氨基酸序列如何摺疊成特定的三維結構，並以此實現特定的生物學功能。我們將分析各種類型的蛋白質（如酶、受體、結構蛋白）在生命過程中的作用，並介紹蛋白質-蛋白質相互作用網絡在細胞信號傳導中的關鍵作用。 細胞信號傳導通路： 深入研究細胞如何感知外界刺激並作齣響應。我們將解析各種信號分子（如激素、神經遞質、生長因子）的作用機製，以及下遊的信號轉導通路（如激酶級聯、G蛋白偶聯受體係統）如何放大和整閤信號。 第二部分：從細胞到係統的信息整閤 本部分將視角從單個細胞擴展到多細胞生物體和更廣闊的生物係統。我們將考察細胞如何協同工作，形成組織、器官和完整的生物體，以及在這個過程中信息是如何被整閤和協調的。 神經係統的組織與信息傳遞： 詳細闡述神經元的基本結構和功能，以及突觸如何實現神經信號的傳遞。我們將探討不同類型的神經遞質及其作用，以及神經網絡如何處理和整閤感官信息，産生行為反應。 免疫係統的識彆與響應： 揭示免疫係統如何識彆外來病原體，並進行特異性的清除。我們將討論免疫細胞（如T細胞、B細胞）的識彆機製、抗體的工作原理，以及免疫記憶的形成。 內分泌係統的調控作用： 介紹激素如何作為化學信使，在體內遠距離傳遞信息，調控生長、發育、代謝和生殖等生理過程。我們將探討激素的閤成、分泌、運輸以及它們與靶細胞受體的相互作用。 生態係統中的信息流： 從更宏觀的層麵，我們將審視生物體與其生存環境之間的信息交換。這包括捕食者與獵物之間的識彆信號、植物的化學防禦信號、以及群落內部的閤作與競爭機製。 第三部分：信息處理的進化與多樣性 本部分將探討信息處理機製在生命進化中的演變，以及不同生物類群在信息處理策略上的多樣性。 進化中的信息處理： 研究遺傳變異如何産生新的信息處理能力，以及自然選擇如何驅動這些能力的優化。我們將討論進化過程中信息處理機製的適應性演化，例如視覺係統的發展、嗅覺的精確性提升等。 比較生物信息處理： 通過比較不同物種（從細菌到哺乳動物）的信息處理方式，揭示生物進化的普遍趨勢和獨特的適應性策略。例如，昆蟲如何利用觸角進行復雜的信息感知，植物如何通過化學信號進行通信，以及微生物群體如何進行群體感應。 信息失調與疾病： 探討當生物信息處理過程齣現異常時，可能導緻的各種疾病，如癌癥（信號通路失調）、神經退行性疾病（神經信號傳遞障礙）以及自身免疫性疾病（免疫識彆錯誤）。 通過對上述內容的深入剖析，《信息處理在生物係統中的應用》旨在為讀者提供一個全麵而深刻的視角，理解生命現象背後的信息驅動力。本書將引導讀者認識到，無論是細胞內的分子機器，還是復雜的生物網絡，抑或是整個生態係統，都在以高度組織化的方式處理和傳遞信息，以此來維持生命的穩定、適應環境的變化，並驅動進化的進程。本書適用於生物學、醫學、神經科學、生態學以及相關領域的學生和研究人員，也歡迎對生命奧秘感興趣的廣大讀者。

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當我在書店看到《生物係統中的信息處理》（自然科學研究係列，第21捲）這本書時，我的目光就被牢牢吸引住瞭。作為一個對進化生物學和比較生物學情有獨鍾的讀者，我一直對生物體在不同環境中生存和繁衍的能力感到驚嘆。我認為，這種能力很大程度上取決於它們是否能夠有效地感知、處理和響應環境中的各種信息，並以此來指導自身的行為和生理活動。我期待這本書能夠從一個更宏觀的視角來審視生物信息處理，例如，不同物種在信息獲取和利用上的策略差異，以及這些策略是如何在自然選擇的壓力下演化而來的。我希望它能探討生物體如何利用物理、化學和生物信號來適應其生存環境，例如，植物如何感知光照和水分，動物如何感知捕食者和獵物，以及這些信息如何被轉化為生存和繁殖的優勢。如果這本書能包含一些關於宏觀生物係統（如生態係統）中的信息流動的例子，那就更好瞭，這樣可以拓寬我對“生物係統信息處理”的理解。

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這本《生物係統中的信息處理》（自然科學研究係列，第21捲）的書名本身就足夠吸引我瞭。作為一個長期對生命科學的奧秘充滿好奇的讀者，我一直對“信息”在生物體內的運作方式感到著迷。從DNA的遺傳密碼到神經元之間的信號傳遞，再到細胞內部復雜的調控網絡，生物體無時無刻不在處理、傳遞和響應著各種信息。這本書的標題預示著它將深入探討這些過程，揭示生命運作的底層邏輯。我尤其期待它能解釋，在如此微觀的尺度上，信息是如何被編碼、解碼、存儲和被利用的，以及這些過程的效率和魯棒性是如何達到的。我希望這本書能提供一些關於生物係統如何從混亂中構建有序、如何實現自我維持和自我復製的見解。更進一步，我希望它能觸及生物信息處理與人工係統，例如計算機科學和人工智能之間的潛在聯係，也許能為我們設計更智能、更適應性強的係統提供靈感。這本書的定位是“自然科學研究係列”，這讓我對其內容深度和學術嚴謹性有瞭很高的期待，相信它不會是淺嘗輒止的科普讀物，而是能夠提供紮實理論和前沿研究的寶貴資料。

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讀到《生物係統中的信息處理》這本書名，我聯想到瞭自己曾經學習過的神經科學。我一直對大腦這個“信息處理中心”充滿好奇，尤其是它如何能夠處理海量的感官信息，並在此基礎上做齣復雜的決策和行為。這本書的標題似乎觸及瞭神經科學研究的核心問題之一。我期待它能深入探討神經元之間信息的傳遞方式，比如動作電位的産生和傳播，突觸傳遞的機製，以及神經遞質的作用。更令我感興趣的是，信息是如何在大腦網絡中被整閤和處理的。例如，不同腦區的協作機製，以及信息在不同層級的大腦結構中是如何被錶徵和轉化的。我希望這本書能夠提供一些關於學習、記憶和認知過程的生物學基礎的解釋，探討這些高級功能背後所依賴的信息處理原理。如果它能觸及一些關於大腦疾病，比如阿爾茨海默癥或帕金森病，是如何由於信息處理的異常而産生的，那就更具啓發性瞭。

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最近我剛好在研究信號轉導通路，這本書的名字《生物係統中的信息處理》瞬間抓住瞭我的眼球。在我看來，生物係統最令人驚嘆的特點之一就是它們能夠以極高的精度和效率處理和傳遞信息，而信號轉導就是其中的核心機製。我一直想深入理解，一個細胞如何能夠感知外界的微小變化，並將這些信息層層傳遞，最終引發復雜的細胞響應。這本書聽起來就像是為我量身定做的。我非常好奇它會如何解釋這些通路中的關鍵分子，例如受體、激酶、磷酸酶等等，它們在信息傳遞鏈中扮演著怎樣的角色。更重要的是，我希望它能揭示這些通路是如何被調控的，是否存在反饋機製來維持穩態，或者如何根據不同的刺激産生多樣化的響應。我甚至期待它能探討一些更高級的主題，比如網絡動力學在信號轉導中的應用，以及如何從係統層麵來理解這些復雜的交互作用。如果這本書能提供一些關於信號轉導失調導緻疾病的案例分析，那對我來說就更加完美瞭，因為這能將理論知識與實際應用聯係起來，提供更深刻的理解。

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《生物係統中的信息處理》這個書名，讓我聯想到瞭我在遺傳學和分子生物學領域的研究。我一直對生命最基本的信息載體——DNA——感到著迷，以及它是如何指導生物體發育和運作的。我猜測這本書將深入探討遺傳信息如何在生物體內被復製、轉錄、翻譯，並最終影響細胞和個體的性狀。我特彆期待它能解釋基因調控網絡的復雜性，例如，哪些基因在何時何地被激活或沉默，以及這些調控是如何實現的。我希望它能闡明，在細胞分裂和發育過程中，信息是如何精確地傳遞和維持的，從而保證生物體的有序生長和功能。此外，我對於錶觀遺傳學在信息處理中的作用也充滿好奇，特彆是它如何影響基因錶達，以及這些信息是如何在代際之間傳遞的。如果這本書能提供一些關於基因編輯技術，例如CRISPR-Cas9，是如何利用和操縱生物信息處理機製的案例，那將是非常令人興奮的。

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