21世紀(jì)是生命科學(xué)蓬勃發(fā)展的時期,日益增長的生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大數(shù)據(jù)催生了生物信息的快速發(fā)展。《中國生物信息學(xué)2035發(fā)展戰(zhàn)略》面向2035年探討了國際生物信息學(xué)的前沿發(fā)展趨勢,深入闡述了生物信息學(xué)所涵蓋的不同研究分支的發(fā)展歷史、國內(nèi)基礎(chǔ)、發(fā)展態(tài)勢,凝練了生物信息學(xué)的發(fā)展思路和發(fā)展方向,并提出了我國相應(yīng)的發(fā)展領(lǐng)域和政策建議。本書為相關(guān)領(lǐng)域戰(zhàn)略與管理專家、科技工作者、企業(yè)研發(fā)人員及高校師生提供了研究指引,為科研管理部門提供了決策參考,也是社會公眾了解生物信息學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的重要
眼睛是自然界最精密復(fù)雜的機器。本書融合了作者及其團隊在機器人視覺領(lǐng)域、神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域和仿生學(xué)領(lǐng)域的三十多年的研究成果,從人眼的生理結(jié)構(gòu)和其運動控制神經(jīng)系統(tǒng)的描述出發(fā),貫穿生物視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,涉及圖像處理、類腦框架及智能決策,直到運動控制的整個仿生眼系統(tǒng)。全書共16章,分別介紹了仿生學(xué)的使命、眼睛的種類和構(gòu)造、眼球運動的種類與定義、神經(jīng)細胞的信號處理原理及數(shù)學(xué)模型、大腦神經(jīng)系統(tǒng)的概述和類腦系統(tǒng)的框架、基于腦干的眼球運動控制神經(jīng)系統(tǒng)及數(shù)學(xué)模型、上丘的跳躍眼動機制、小腦的基本結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、大
本書介紹了環(huán)形RNA全長轉(zhuǎn)錄本序列重構(gòu)和定量算法CircAST,該算法通過計算不同組織、不同疾病狀態(tài)下環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本完整的序列組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及對環(huán)形RNA基于轉(zhuǎn)錄本水平的精確定量,幫助研究者更有效地篩選出具有潛在功能的環(huán)形RNA可變剪接異構(gòu)體,為更加精準(zhǔn)地全面解析環(huán)形RNA全長轉(zhuǎn)錄本提供了重要的工具,對環(huán)形RNA功能的深入研究具有重要意義。本書可供生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、計算生物學(xué)等學(xué)科的研究人員參考,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書。
仿生技術(shù)是利用自然的仿生原理與最前沿的科學(xué)技術(shù)手段,設(shè)計開發(fā)具備特殊優(yōu)異性能的功能材料和智能材料,屬于材料科學(xué)與技術(shù)最先進的發(fā)展方向之一。本書從自然界具有特殊優(yōu)異性能的生物結(jié)構(gòu)與組成出發(fā),分析了仿生材料的設(shè)計理念、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能/智能關(guān)系,闡明了仿生技術(shù)具體實施手段的作用機理、具體選用與過程參數(shù)對目標(biāo)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能/智能的影響規(guī)律,系統(tǒng)介紹了仿生技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,圖文并茂。本書可供新能源材料,高分子材料,環(huán)境工程,碳素材料,納米材料,生物質(zhì)資源物理、化學(xué)和醫(yī)用材料等專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí),也可供從事相
本書以人工智能方法和生物組學(xué)數(shù)據(jù)分析為主線,闡述了人工智能中的群智能優(yōu)化、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法的基本原理,并探討了如何將這些算法應(yīng)用于生物信息學(xué)相關(guān)問題的研究中,如蛋白質(zhì)復(fù)合物挖掘、關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別、疾病基因預(yù)測、多種組學(xué)(轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)、微生物組學(xué))數(shù)據(jù)與疾病的關(guān)聯(lián)關(guān)系預(yù)測、circRNA-RBP結(jié)合位點預(yù)測、RNA甲基化位點預(yù)測以及藥物發(fā)現(xiàn)等。本書系統(tǒng)收集整理了生物組學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)庫,另結(jié)合應(yīng)用問題,從人工智能算法設(shè)計到具體流程計算,再到結(jié)果分析,均給出了詳細步驟,以上均是本書的特色所在。
本書以當(dāng)前常用的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫為核心,首先概述了生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫的重要性和應(yīng)用,其次分章介紹了核苷酸序列數(shù)據(jù)庫、基因組數(shù)據(jù)庫和基因信息數(shù)據(jù)庫、基因組突變數(shù)據(jù)庫、高通量組學(xué)數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)庫、生物分子網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,這些數(shù)據(jù)庫為生物學(xué)研究提供了豐富的數(shù)據(jù)資源,為基礎(chǔ)生物學(xué)、疾病生物學(xué)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域的研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
無論是運動神經(jīng)系統(tǒng),還是腦神經(jīng)系統(tǒng),神經(jīng)元都是其基本單元,信息都是在神經(jīng)元上產(chǎn)生并先在其自身的不同位置間相互擴散后,才向外擴散、傳播的,因此,生物智能的基礎(chǔ)和核心是神經(jīng)元信息產(chǎn)生、發(fā)展、擴散以及信息處理問題,這使得研究神經(jīng)元信息產(chǎn)生、發(fā)展、擴散的時空動態(tài)過程以及結(jié)合該過程的信息處理變得十分必要,也是建立新的智能理論和方法的基礎(chǔ)與核心。 本書基于作者主持的國家技術(shù)發(fā)明獎“納米級精密定位及微操作機器人關(guān)鍵技術(shù)”、國家自然科學(xué)基金重點項目“基于SEM的納米器件制造中多機器人操作機理與自主協(xié)調(diào)控制研究”
本書共分為8章,內(nèi)容涵蓋深度學(xué)習(xí)與生命科學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系,深度學(xué)習(xí)的主要計算框架,深度學(xué)習(xí)在生物圖像、語音、序列等重要生物數(shù)據(jù)上的應(yīng)用。