蛋白质计算机模拟
——PROTEIN
COMPUTER SIMULATION
出 版: 厦门大学出版社
索 书 号:Q51-39/P967/2008/Y
ISBN :9787561529676
21世纪是生命科学的世纪。对于科学家而言,生命材料和生命现象会成为主要的研究对象,但是生命科学不仅仅是基于观测和实验的科学,研究过程中也会应用到量子理论。在完成了人类基因组项目后,现在主要的研究趋势转向了蛋白质。在研究蛋白质的过程中,除了传统的实验工具和理论方法,大规模的计算机模拟已经成了一种独立的研究方法。
计算机模拟可以让研究者观测到蛋白质在1飞秒内的改变过程和相对温度和相对时间内的结构改变。同时,应用Knock-out方法可以很容易得到蛋白质的结构。另外,可以指导生物学实验,让生物学不容易上手的实验变得简单。可以说,算计模拟已经成为了研究蛋白质结构和功能的重要工具。同样的,计算机模拟也是对生物学相关实验的一个重要的补充。
《蛋白质计算机模拟》一书是由厦门大学出版社在2008年出版。作者是帅建伟和周麟祥。帅建伟是厦门大学物理学院的教授。1995年在厦门大学物理系获得博士学位,同年在西安门大学物理系担任讲师。1996年到2007年,分别在香港,日本,美国和德国的大学或者研究机构进行博士后训练或者担任助理科学家。2007年成为厦门大学物理系教授,任闽江学者特聘教授。主要研究领域为计算生物学和计算医学:包括了细胞信号网络、神经网络、免疫系统、癌细胞动力学和蛋白质动力学。周麟祥1939年出生于浙江省嘉兴,是厦门大学物理学教授。1960年毕业于厦门大学物理系。1993-1997年任美国林肯大学客座教授。目前在复旦大学物理系主要从事蛋白质分子动力学和全电子结构的计算机模拟研究工作。
《蛋白质计算机模拟》一书共分为3大部分,17个章节。第一部分主要是对于计算机程序,语言,运行环境的相关描述,包括:文件编辑和管理的内容;程序运行环境;SHELL脚本的相关介绍;程序的编译,调试和运行;工具命令语言;Python脚本语言;氨基酸和蛋白质的简单介绍;物理学的基本知识。第二部分是关于蛋白质分子动力学的篇幅,包括:MD原理;NAMD程序;动力学转换的举例和蛋白质的敲出。第三部分描写了蛋白质的全电子结构理论的计算,包括:大分子电子结构理论;蛋白质的HF策略;电子结构程序;电子结构的举例;蛋白质配体相互作用。
《蛋白质计算机模拟》一书作为计算机模拟生物学领域的丛书之一,介绍应用计算机模拟来解答蛋白质相关功能和结构问题,内容饱满详实,除此之外,还包括一些其他的特点:
1、具有实用性和针对性。《蛋白质计算机模拟》一书内容广泛、描述简洁,在编写的过程中,所有的章节都如同一份完整的实验记录或用户手册。而且,整本书以蛋白质的结构分析为中心,然后将计算机科学中的相关知识一步步延展解释,编写的中心明确,具有实用性和针对性。
2、案例丰富。该书在描述问题解决的过程中,在每一个部分都有一个章节为举例论证说明的章节,通过非常实际的案例和详细的问题解决过程,让读者可以更加清楚的了解知识的应用。
3、图文并茂。《蛋白质计算机模拟》在编写的过程中应用了大量的图表以及相关内容的插图,如蛋白质结构形态的说明等,图文并茂,不仅让读者在阅读过程中更加清晰明了,还能增加读者阅读的趣味性。
4、条理清晰。在该书的末尾设有主题词索引,将出现的相关比较重要的词汇都罗列出来,并予以注释在文中的页码,供读者快速寻找感兴趣的内容进行阅读。这大大方便了读者在阅读该书之时对词汇的掌握和搜寻。可以激发学生的学习兴趣或者为想要了解相关知识的人员提供了途径。
总的说来,《蛋白质计算机模拟》是一本出色的计算生物学学教材,介绍的了计算机模拟在蛋白质结构和功能研究中的应用。对于从事生物学和计算机科学研究的研究者都是一本值得参考的书籍。
目录
第一部分 先备知识
第一章 文件的编辑和管理
第二章 环境
第三章 SHELL脚本
第四章 编译,调试和运行
第五章 工具命令语言
第六章 PYTHON脚本语言
第七章 氨基酸和蛋白质
第八章 物理学基础知识
第二部分 蛋白质分子动态
第九章 MD原理
第十章 NAMD程序
第十一章 举例:动态转换
第十二章 蛋白质敲出
第三部分 蛋白质的全电子结构计算
第十三章 大分子的电子结构理论
第十四章 蛋白质的HF解决策略
第十五章 电子结构程序
第十六章 电子结构举例
第十七章 蛋白配体相互作用
武汉大学生命科学学院研究生 王鑫