1.领域前沿：本书全面介绍了生物计算的三大领域——DNA计算、RNA计算和蛋白质计算，涵盖了从基础理论到实验操作的全方位内容，为读者提供了一个系统的学习框架。 2.作者知名：由领域内知名学者著述，整合了多年的研究成果和最新发现，确保了书籍内容的权威性和实用性。 3.理论性与实用性兼备：不仅深探讨了生物计算的理论基础，还详细介绍了实验操作和计算模型，使读者能够将理论知识应用于实际问题解决中。
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内 容 提 要
前 言
第1章 绪 论
1.1 生物计算的产生
1.2 计算机的一般定义与计算模型
1.3 生物计算的研究意义与进展
参考文献
第2章 图与计算复杂性
2.1 图论基础
2.1.1 图的定义与类型
2.1.2 图的度序列
2.1.3 图的运算
2.1.4 图的同构
2.1.5 图的矩阵
2.1.6 图着色
2.2 图灵机
2.2.1 图灵机的起源
2.2.2 图灵机的原理、类型及图灵等价性
2.3 可计算性
2.4 计算复杂性
2.4.1 P问题与NP问题
2.4.2 coNP问题
参考文献
第3章 生物计算数据：DNA、RNA与蛋白质
3.1 DNA分子
3.1.1 脱氧核苷酸
3.1.2 DNA分子结构
3.1.3 DNA分子类型
3.1.4 DNA分子特性
3.1.5 DNA生化反应
3.2 RNA分子
3.2.1 RNA分子的核苷酸
3.2.2 RNA分子的结构
3.2.3 RNA分子的类型
3.3 蛋白质分子
3.3.1 蛋白质的结构
3.3.2 蛋白质的类型
3.3.3 蛋白质计算输出检测技术
参考文献
第4章 生物计算算子：酶与生化操作
4.1 生物计算常用工具酶
4.1.1 限制性内切核酸酶
4.1.2 DNA聚合酶
4.1.3 DNA连接酶
4.1.4 DNA修饰酶
4.1.5 核酸酶
4.2 生物计算的生化操作
4.2.1 DNA分子的合成
4.2.2 DNA分子的切割、连接及粘贴
4.2.3 DNA重组技术
4.2.4 变性与杂交
4.2.5 DNA分子的扩增
4.2.6 DNA分子的分离与提取
4.2.7 DNA分子的检测与读取
4.2.8 可用于生物计算的经典生化操作技术
4.2.9 可用于生物计算的新型生化操作技术
4.2.10 生物计算涉及的新型仪器
4.3 生物计算的关键技术：电泳
4.3.1 基本原理
4.3.2 凝胶电泳
4.3.3 免疫电泳
4.3.4 毛细管电泳
4.3.5 介电电泳
4.3.6 等速电泳
4.4 生物计算的关键技术：聚合酶链反应
4.4.1 PCR发明之旅
4.4.2 基本原理
参考文献
第5章 DNA编码理论与算法
5.1 DNA编码的背景与发展
5.2 DNA编码问题
5.2.1 DNA编码的常见约束
5.2.2 编码问题及其数学模型
5.2.3 当前DNA编码算法分类
5.3 基于GC含量的DNA编码计数理论
5.3.1 DNA编码计数理论
5.3.2 GC含量相等的DNA编码设计
5.4 模板编码理论与算法
5.4.1 模板编码理论
5.4.2 模板编码的搜索算法
5.4.3 编码的热力学稳定性
5.4.4 模板集的优化
5.5 进化多目标优化DNA编码理论与算法
5.5.1 进化多目标优化DNA编码理论
5.5.2 基于进化多目标优化的DNA编码算法框架
5.6 隐枚举编码理论与算法
5.6.1 隐枚举编码理论
5.6.2 隐枚举算法的应用
参考文献
第6章 枚举型DNA计算模型
6.1 有向哈密顿路径问题的DNA计算模型
6.2 可满足性问题的DNA计算模型
6.3 图的最大团与最大独立集问题的DNA计算模型
6.4 0-1规划问题的DNA计算模型
6.5 图顶点着色问题的DNA计算模型
参考文献
第7章 非枚举型图顶点着色DNA计算模型
7.1 基本思想
7.2 生物实现
7.2.1 生物操作步骤
7.2.2 实例分析与相关生化实验
7.3 计算模型分析
7.4 其他非枚举型DNA计算模型
参考文献
第8章 并行型图顶点着色DNA计算模型
8.1 模型与算法
8.1.1 子图划分与桥点的确定
8.1.2 子图顶点排序与子图中每个顶点颜色集的确定
8.1.3 DNA序列的编码
8.1.4 根据探针图确定探针
8.1.5 初始解空间的合成
8.1.6 非解删除
8.1.7 子图逐级合并与非解删除
8.1.8 解的检测
8.2 具体算例
8.2.1 子图划分与颜色集确定
8.2.2 编码
8.2.3 构建初始解空间
8.2.4 子图删除非解
8.2.5 子图合并与非解删除
8.3 复杂性分析
8.3.1 降低初始解空间的复杂性
8.3.2 提高并行性
参考文献
第9章 探针机
9.1 探针机的产生背景
9.2 探针机的原理
9.2.1 图灵机机理分析
9.2.2 探针机的数学模型
9.3 探针机求解哈密顿问题
9.4 连接型探针机的一种实现技术
9.5 传递型探针机与生物神经网络
9.6 探针机功能分析
9.6.1 图灵机是探针机的一种特殊情况
9.6.2 图灵机能否模拟探针机
9.6.3 探针机的优势
参考文献
第10章 DNA算法自组装
10.1 DNA Tile计算
10.1.1 DNA Tile类型
10.1.2 DNA Tile计算实例
10.2 图灵等价的DNA Tile计算
10.2.1 DNA Tile计算的数学模型
10.2.2 DNA Tile计算的图灵等价性
10.3 可编程DNA Tile结构
10.4 单链DNA Tile计算
10.5 基于SST的通用DNA计算
10.5.1 基于SST的迭代布尔电路计算模型
10.5.2 基于可重复SST的填充计算模型
10.6 DNA Origami计算
10.6.1 DNA Origami技术
10.6.2 DNA Origami的可编程自组装
10.6.3 DNA Origami表面计算
10.6.4 可计算DNA Origami结构
参考文献
第11章 RNA计算
11.1 RNA分子的计算特性
11.2 解决NP问题的RNA计算模型
11.3 RNA计算在逻辑门与逻辑电路方面的相关研究
11.3.1 RNA分子结构预测与设计
11.3.2 基于分子自动机的RNA计算
11.3.3 结合RNA干扰技术的RNA计算
11.3.4 结合核酶与适配体技术的RNA计算
11.3.5 结合CRISPR/Cas基因编辑技术的RNA计算
11.3.6 与合成生物学技术结合的RNA计算
参考文献
第12章 蛋白质计算
12.1 基于蛋白质构建逻辑运算器
12.1.1 酶介导的逻辑运算器
12.1.2 非酶介导的逻辑运算器
12.1.3 基于人工设计的蛋白质的逻辑运算器
12.2 基于蛋白质构建算术运算器
12.3 基于蛋白质分子解决NP完全问题
12.4 蛋白质存储
12.4.1 基于细菌视紫红质的蛋白质存储
12.4.2 蛋白质基忆阻器
参考文献
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