Theoretical Physics for Biological Systems
作者：Paola Lecca, Angela Re
出版：CRC PRESS
索书号：Q6/L457/ 2019/Y
ISBN: 9781138552418
藏书地点：武大外教中心
生物物理学是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，是生命科学和物理的重要分支学科和领域之一。生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。
量子物理学提供的概念及其数学形式化描述了生物网络拓扑的重要特性，如对外部压力的脆弱性以及它们对不断变化的生理条件的动态响应。量子物理的数学概念和工具增强了网络理论，为生物物理开辟了一个新的领域，即系统生物物理的领域。
量子力学是一门在原子和亚原子粒子/波的尺度上处理物质和能量行为的科学。大多数的生物过程，包括将能量转化为可用于化学转化的各种形式，其本质上是属于量子力学的范畴。“生物学中的量子力学”一章介绍了“量子系统的基本概念和基本假设，包括量子系统的概率性和非局域性，并介绍了描述量子力学的数学形式。”最后，第一章给出了一些由量子物理调控的著名生物过程。
统计物理学在生物学的应用程序领域有多个,包含了统计物理学教学项目在许多大学水平开展的课程，其主题包括从核苷酸、蛋白质序列和结构包装中以及从一系列组学技术驱动的数据类型中提取信息内容的生物信息学方法。如果这些领域现在已经成熟，“生物学中的统计物理”这一章旨在让读者了解统计物理的应用，这些应用能够在系统的水平上理解生物实体，不仅将它们作为单个的组成部分分析，并且将它们作为相互作用的系统及其涌现的特性分析。
细胞分子通过与其他分子的相互作用来发挥其功能，这种相互作用可以发生在同一细胞内，也可以发生在细胞、器官甚至有机体之间。“图论和物理与网络生物学的结合”这一章提供了一个重要的视角，阐述了物理科学对与系统生物学相关的基于网络的方法的多方面贡献。特别地，第三章介绍了交互信息和网络熵在推理方案中的应用，描述了目前在网络分析中应用的受物理学启发的新中心性度量，并讨论了用于网络推理性能评估的合成金标准数据集生成问题。第三章的内容也是为下一章从应用的角度所涵盖的主题做准备。
“网络生物学中复杂性和中心性的应用描述符”这一章讨论了从物理中提取的各种不同的网络描述符，以及如何利用它们来帮助描述网络及其结构复杂性。第四章从测量物理概念开始，这些物理概念已经在网络理论和系统生物学应用中产生了理论和实践效用，并继续概述了它们在利用网络信息确定节点优先级方面的适用性。第四章的重点部分描述了基于熵的结构复杂性度量，并概述了它们对识别不同网络组件的适用性。这一章继续描述网络相似性/不似性度量，牢固地建立在物理基础上，允许比较而不是单独地分析网络。最后，作者以介绍的描述符在生物网络中应用的一些最具代表性的例子来说明。
本书的“视角”一章总结了支持系统生物学和理论物理学之间融合的动机，通过系统物理学和量子物理学，通过提出关键的变革性问题和承认多学科知识交换的相关性，追踪一些未来的观点和开放创新的需要。
《生物系统的理论物理学》一书于2019年由CRC PRESS出版，作者是Paola Lecca和 Angela Re。
《生物系统的理论物理学》一书中，专家研究人员介绍了生物学系统中涉及到的相关的理论物理学知识，讨论的主题主要包括生物学中的量子力学、生物学统计物理学、图论与物理遇见网络生物学、复杂性和中心性描述符在网络生物学中的应用。《生物系统的理论物理学》一书从各个方面介绍了生物系统的理论物理学，旨在为想要应用生物物理学知识来解决生物问题的研究人员提供专业方法的介绍以及方法技术指导。
《生物系统的理论物理学》一书作为生物物理学专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书概述了生物学系统中涉及到的相关的理论物理学知识，主要包括生物学中的量子力学、生物学统计物理学、网络生物学、复杂性和中心性描述符在网络生物学中的应用，最后一章还总结了支持系统生物学和理论物理学之间融合的动机，通过系统物理学和量子物理学，提出关键的变革性问题和承认多学科知识交换的相关性，追踪一些未来的观点和开放创新的需要。
2、本书添加了图片列表与表格列表，末尾还列出了索引，便于读者阅读与查找。
总的说来，《生物系统的理论物理学》一书为想要了解生物学系统中相关的理论物理学知识及其在生物学研究中应用的研究人员提供了清晰的导读路径，作为生物物理学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
前言
图片列表
表格列表
第1章 生物学中的量子力学
第2章 生物学统计物理学
第3章 图论与物理遇见网络生物学
第4章 复杂性和中心性描述符在网络生物学中的应用
第5章 视角
参考文献
索引
关于作者
胡萌欣 武汉大学生命科学学院 博士