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圖書簡介

本書共分5章。第1章介紹合成生物學(xué)的基本概念和內(nèi)容，使讀者對合成生物學(xué)有一個(gè)全面的了解。第2章和第3章介紹合成生物學(xué)設(shè)計(jì)和分析的基本方法、合成生物學(xué)的層次化結(jié)構(gòu)和概念及合成生物學(xué)中的常用算法。第4章和第5章介紹合成生物學(xué)在基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用方面的研究內(nèi)容、成果和進(jìn)展，包括經(jīng)典的雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)、大腸桿菌成像系統(tǒng)、微生物計(jì)算機(jī)、合成青蒿酸的微生物工廠等。
　　合成生物學(xué)是21世紀(jì)的新興交叉科學(xué)，強(qiáng)調(diào)“設(shè)計(jì)”和“重設(shè)計(jì)”，其目的是通過人工設(shè)計(jì)和構(gòu)建自然界中不存在的生物系統(tǒng)來解決能源、材料、健康和環(huán)保等問題。合成生物學(xué)的發(fā)展要以生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、工程科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展為基礎(chǔ)。
　　本書可作為具有一定生物學(xué)基礎(chǔ)的本科生和研究生教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者和研究人員的參考書。
目錄
序一
序二
前言
專有名詞英漢對照表
第一章 緒論
　第一部分 合成生物學(xué)概述
　　1.1 合成生物學(xué)的誕生
　　1.2 合成生物學(xué)的定義
　　1.3 合成生物學(xué)的研究內(nèi)容
　　　1.3.1 生物大分子的合成與模塊化
　　　1.3.2 生物基因組的合成、簡化與重構(gòu)
　　　1.3.3 合成代謝網(wǎng)絡(luò)
　　　1.3.4 遺傳／基因線路的設(shè)計(jì)與構(gòu)建
　　　1.3.5 細(xì)胞群體系統(tǒng)及多細(xì)胞系統(tǒng)研究
　　　1.3.6 數(shù)學(xué)模擬和功能預(yù)測
　　1.4 合成生物學(xué)的意義
　　　1.4.1 加速合成生物系統(tǒng)工程化的進(jìn)程
　　　1.4.2 驗(yàn)證和深化對于生物現(xiàn)象的理解，
　　1.5 合成生物學(xué)的工程本質(zhì)
　　1.6 合成生物學(xué)與相關(guān)生物學(xué)科
　　　1.6.1 與遺傳工程的關(guān)系
　　　1.6.2 與分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系
　　　1.6.3 與系統(tǒng)生物學(xué)和功能基因組學(xué)的關(guān)系
　　　1.6.4 與生物信息學(xué)的關(guān)系
　　1.7 合成生物學(xué)國際會(huì)議及國際遺傳機(jī)器大賽
　　　1.7.1 合成生物學(xué)國際會(huì)議(SyntheticBiologyx)
　　　1.7.2 國際遺傳機(jī)器大賽
　第二部分 合成生物學(xué)引發(fā)的思考
　　1.8 人類千造物主
　　　1.8.1 道德規(guī)范
　　　1.8.2 對環(huán)境無控制地排放
　　　1.8.3 生物武器的濫用
　　　1.8.4 對生物的專利與壟斷
　　　1.8.5 創(chuàng)造人工生命?
　　　1.8.6 究竟該如何應(yīng)對?
第2章 合成生物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　第一部分 合成生物系統(tǒng)的模塊化與層次化結(jié)構(gòu)
　　2.1 合成生物學(xué)的模塊化設(shè)計(jì)
　　　2.1.1 模塊設(shè)計(jì)的三個(gè)特征因素
　　　2.1.2 細(xì)胞本底環(huán)境對模塊化設(shè)計(jì)的影響
　　　2.1.3 無細(xì)胞合成生物系統(tǒng)
　　2.2 標(biāo)準(zhǔn)化生物模塊——生物積塊
　　　2.2.1 BioBrick命名規(guī)則
　　　2.2.2 BioBrick的連接
　　2.3 標(biāo)準(zhǔn)定量機(jī)制
　　　2.3.1 PoPS
　　　2.3.2 RIPS
　　2.4 生物系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)
　　　2.4.1 生物部件“Pan”
　　　2.4.2 生物裝置“Device”
　　　2.4.3 生物系統(tǒng)“System”
　　　2.4.4 細(xì)胞群體系統(tǒng)及多細(xì)胞系統(tǒng)
　第二部分 合成生物系統(tǒng)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　2.5 串聯(lián)
　　2.6 單輸入
　　2.7 多輸入
　　2.8 反饋
　　2.9 前饋
第3章 合成生物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬與性能分析
　第一部分 生物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬
　　3.1 常微分方程
　　　3.1.1 質(zhì)量作用定律
　　　3.1.2 米氏方程
　　　3.1.3 希爾方程
　　3.2 Logistic模型
　　　3.2.1 單種群細(xì)胞自由生長的Logistic模型
　　　3.2.2 兩種細(xì)胞自由生長的Logistic模型
　　3.3 主方程
　　3.4 隨機(jī)微分方程
　　3.5 模式識(shí)別
　　　3.5.1 聚類分析
　　　3.5.2 分類分析
　　3.6 小結(jié)
　第二部分 合成生物系統(tǒng)性能分析
　　3.7 常用性能指標(biāo)
　　　3.7.1 穩(wěn)定性
　　　3.7.2 魯棒性
　　　3.7.3 響應(yīng)快速性
　　3.8 穩(wěn)定性分析
　　3.9 魯棒性分析／敏感性分析
　　3.10 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性的機(jī)制
　　　3.10.1 冗余
　　　3.10.2 反饋控制
　　　3.10.3 特異性和保真度
第4章 合成生物學(xué)的基礎(chǔ)研究
第5章 合成生物學(xué)的應(yīng)用研究
參考文獻(xiàn)
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附錄B iGEM參賽項(xiàng)目選介
名詞索引
人名索引

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