生物人的電腦教室(生物資訊入門者的必備讀物,非資訊專業者也能快速上手!)

生物人的電腦教室(生物資訊入門者的必備讀物,非資訊專業者也能快速上手!) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

李鎮宇(Eric Lee)
圖書標籤:
  • 生物信息學
  • 生物學
  • 計算機科學
  • 入門
  • 科普
  • 數據分析
  • 基因組學
  • 編程
  • 生物統計
  • 可視化
想要找书就要到 灣灣書站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

圖書描述

  生物資訊入門者的必備讀物,非資訊專業者也能快速上手!
  
  生物資訊學(Bioinformatics),主要的精神就是利用個人電腦的計算能力,在原始的生物資料被數位化之後,用資訊科學的方法嘗試解決問題。把過去需要用人工處理的資料,交給電腦自動化處理,產齣一個結果交給研究人員進行判讀,解釋齣其中的生物意義。這個學門整閤瞭應用數學、資訊科學、統計學去研究生物學,研究的領域也相當廣泛,例如蛋白質結構預測、序列比對、序列重組、基因錶現與遺傳演化等等。
  
  本書的目的,就是為瞭幫助本身非資訊專業的研究者,學會基本的軟體操作能力,善用電腦這項工具,培養足以因應研究所需的「資訊技能」。
  
  透過本書,您可以:
  .學會基礎Linux指令,瞭解重要操作指令。
  .學會高通量定序基礎操作,實戰生物資訊入門。
  .藉由GPU輔助運算實際展示,感受繪圖卡潛在威力。
  .透過研究流程腳本設計,實現計算全自動。
  .藉由計算平颱設定指南,部署圖形化雲端服務。
  
深入探索宇宙的奧秘:黑洞、引力波與時空奇觀 本書簡介 本書是一部麵嚮普通讀者,旨在全麵介紹現代物理學前沿——黑洞、引力波和廣義相對論核心概念的科普巨著。我們試圖以最直觀、最易於理解的方式,揭示宇宙中最極端、最迷人的一些現象。不同於晦澀的數學推導,本書聚焦於物理思想的演變、關鍵的實驗觀測,以及這些發現對我們世界觀的深遠影響。 第一部分:時空的幾何與愛因斯坦的革命 第一章:經典時空觀的終結 在牛頓的經典物理學框架中,時間和空間是絕對且相互獨立的背景。本章首先迴顧瞭牛頓力學如何統治瞭物理學界數百年,並詳細闡述瞭伽利略變換如何描述不同勻速運動觀察者之間的時間和空間測量差異。然而,隨著電磁學的發展,麥剋斯韋方程組揭示瞭一個令人不安的矛盾:光速在所有慣性係中保持不變。這一看似簡單的實驗事實,成為推動物理學走嚮新紀元的關鍵。我們將探討邁剋爾遜-莫雷實驗的精妙設計及其對“以太”假說的緻命一擊。 第二章:狹義相對論的基石 狹義相對論建立在兩條基本公設之上:相對性原理和光速不變原理。基於這兩條公設,本章將深入剖析相對論帶來的顛覆性結論。我們將詳細解釋“同時性的相對性”——為什麼不同觀察者對事件發生順序的判斷可能相悖。接著,我們將介紹洛倫茲變換,它取代瞭伽利略變換,成為描述高速運動的正確工具。 篇幅重點將放在“時間膨脹”和“長度收縮”效應上。通過著名的“雙生子佯謬”的經典討論,讀者可以直觀地理解高速運動如何扭麯時間流逝的感知。最後,我們將討論質能等價原理 $E=mc^2$ 的深遠意義,它不僅統一瞭質量與能量的概念,也為核能的釋放提供瞭理論基礎。 第三章:廣義相對論:引力的幾何化 愛因斯坦耗費十年心血構建的廣義相對論,徹底改變瞭我們對引力的理解。本章將介紹“等效原理”——引力與加速度的不可區分性,這是連接狹義相對論與引力的橋梁。我們將詳細闡述廣義相對論的核心思想:引力不是一種力,而是由物質和能量導緻的時空彎麯。 本章將用形象的比喻(如蹦床上的保齡球)來解釋麯率的概念。我們將探討愛因斯坦場方程的物理意義,盡管我們不會深入其復雜的張量代數,但會解釋方程兩側分彆代錶什麼:左側描述時空幾何,右側描述物質和能量的分布。最後,本章將迴顧廣義相對論的早期三大實驗驗證:水星近日點的進動、引力紅移,以及最重要的光綫在太陽附近發生的彎麯。 第二部分:極端時空:黑洞的誕生與特性 第四章:恒星的終極命運 黑洞的理論預言源於對引力坍縮的深刻理解。本章將從恒星演化的角度切入,解釋恒星如何通過核聚變維持與自身引力的平衡。我們將介紹白矮星和中子星的形成機製,以及它們所受到的簡並壓力限製(錢德拉塞卡極限和托爾曼-奧本海默-沃爾科夫極限)。當質量超過中子星的極限時,自然法則似乎預示著不可避免的坍縮——黑洞的誕生。 第五章:事件視界與奇點 本章深入探討黑洞的結構。我們將定義“史瓦西半徑”,即事件視界的大小,並解釋為什麼一旦跨越這條邊界,任何物質(包括光)都無法逃脫。我們將詳細解讀“事件視界”的物理含義,它是一個單嚮的邊界,而非一個物理錶麵。 隨後,我們將討論黑洞內部的命運:奇點。在經典廣義相對論的描述下,奇點是時空麯率無窮大的點。本章將探討奇點的性質,以及我們目前對奇點內部物理過程的知識局限性,引入“宇宙審查假說”。我們還將介紹剋爾黑洞(鏇轉黑洞)的概念,以及其獨特的“能層”和“有界時間麯綫”等奇特區域。 第六章:黑洞的觀測證據 盡管黑洞本身是“黑”的,但它們對周圍環境産生的劇烈影響為我們提供瞭確鑿的觀測證據。本章將係統梳理我們如何“看見”黑洞。我們將討論吸積盤的形成、X射綫輻射的産生機製,以及活動星係核(AGN)與超大質量黑洞的關聯。 重點案例研究包括:圍繞銀河係中心人馬座A(Sgr A)的恒星軌道觀測,以及事件視界望遠鏡(EHT)對M87星係和Sgr A的直接成像,展示瞭視界陰影的“照片”。 第三部分:宇宙的漣漪:引力波天文學 第七章:時空的振動 本章將解釋引力波的本質。它們是時空本身的漣漪,由大質量物體加速運動時産生並以光速嚮外傳播。我們將類比聲波,解釋引力波如何拉伸和壓縮它所經過的空間,並探討産生強引力波的宇宙事件,如雙黑洞並閤、雙中子星並閤以及超新星爆發。 第八章:LIGO/Virgo的突破 引力波的首次直接探測是人類物理學史上的一座裏程碑。本章將詳細介紹激光乾涉引力波天文颱(LIGO)和Virgo的精妙設計原理。我們將解釋乾涉儀如何利用激光束的相位差來測量時空尺度上微小的、不到質子直徑萬分之一的變化。 我們將迴顧GW150914事件的發現過程,分析其信號特徵與雙黑洞並閤模型的完美契閤。這一發現不僅證實瞭愛因斯坦百年前的預言,更開啓瞭引力波天文學這一全新觀測窗口。 第九章:多信使天文學的新時代 引力波的意義遠不止於驗證理論。本章將聚焦於“多信使天文學”,即同時使用引力波和電磁波(光、射電波等)來觀測同一事件。我們將深入分析2017年雙中子星並閤事件(GW170817)的觀測。這次事件首次將伽馬射綫暴、韆新星(Kilonova)的産生與重元素的核閤成聯係起來,極大地豐富瞭我們對宇宙物質起源的理解。 第十章:展望:未解之謎與未來探索 本書的最後一部分將探討當前物理學的前沿挑戰。我們將討論量子引力問題——如何將廣義相對論與量子力學統一起來,以及黑洞信息悖論。此外,我們還會展望下一代引力波探測器(如LISA空間乾涉儀)將如何幫助我們探測宇宙早期的引力波背景,並可能揭示暗物質和暗能量的性質。本書旨在激發讀者對這個宏大、美麗且充滿未解之謎的宇宙的持續探索熱情。

著者信息

作者簡介

李鎮宇(Eric Lee)


  一個在求學階段從第一類組到三類組都經歷過的資訊工作者。熱愛寫作閱讀、旅遊還有最新科技。喜歡用文字分享心得,讓知識與經驗得以傳承。寫作題材涉及科技、旅遊、生命科學、社會觀察等領域,常讓人摸不透他的特長為何。用心生活,期許自身的專業可以幫助他人。現旅居海外,為資訊相關領域從業人員。

圖書目錄

第一章:準備工作
1.1 從採購新電腦談起
1.2 運算伺服器的設定
1.3 建立遠端連線

第二章:基本Linux指令介紹
2.1 沒有要你當Linux專傢
2.2 資料夾的操作
2.3 檔案的操作
2.4 權限的指派分配
2.5 瞭解係統狀態的相關指令
2.6 其他實用指令介紹

第三章:序列品質檢查
3.1 淺談高通量定序
3.2 高通量定序的先天問題
3.3 關於品質分數的標準
3.4 實戰品質校驗

第四章:序列比對
4.1 序列比對的意義
4.2 選擇序列比對工具
4.3 序列比對的實際操作
4.4 序列比對結果轉檔
4.5 使用基因體瀏覽器

第五章:繪圖卡輔助運算
5.1 繪圖卡的計算優勢
5.2 繪圖卡運算的業界標準與使用
5.3 生物資訊的實際應用
5.4 成效有限的理由

第六章:研究流程建立
6.1 實現計算全自動
6.2 編寫腳本語言
6.3 測試與除錯
6.4 實作案例分享
6.5 常見失敗案例分析

第七章:雲端圖型化
7.1 淺談雲端架構
7.2 Amazon雲端平颱
7.3 開放式生物計算雲端平颱
7.4 安裝與設定自己的Galaxy伺服器

附錄A:研究生入門:準備期刊文獻報告
附錄B:生物資訊研究相關文獻檢索
附錄C:簡單的資料處理實務

圖書序言

  • ISBN:9789863479505
  • 規格:平裝 / 264頁 / 17 x 23 x 1.32 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀



 在生物人的電腦教室初版問世三年之後,很高興有不少讀者喜歡這本書,帶他們走上生物資訊實戰之路的第一步。在理論之外,提供完整的入門指引。在不少讀者的殷切期待下,本書終於走嚮平麵印刷齣版的路。記得本書一開始完成時,是我完成碩士論文的時候,有感於「一本碩士論文,終究隻是放在圖書館內給學校一個交代」。當時在實驗室交接的考量之下,決定係統化的寫一本書給生物資訊入門者一個指引。沒想到我真的把這本書寫齣來,也透過當時崛起的數位齣版平颱發錶。讓有心學習生物資訊的人有一本基礎實作參考書。

  迴顧三年多來,讀者迴饋跟生物資訊有關的專業問題其實很少。大概是我當時挑選的範圍是在自己有把握的「資訊領域」題材,薄弱的生化專業就少說一點。定位很明確,就是要給生物人上電腦課。暫且沒有誤人子弟的情況,實在令吾人慶幸。反倒被最多讀者指教的是「可以齣紙本版嗎?」關於這個問題我一直抱著保留態度,我知道這個領域的專業知識若要齣版紙本書籍,對齣版社跟我本人都是非常大的挑戰。我不知道銷售量的現實問題是否會造成齣版社的睏擾或者災難?畢竟生物資訊的領域真的太特殊瞭。而資訊書籍長久以來的宿命就是生命週期不長,因為軟體本身的改版太快,這對懶惰的作者可能不是好事。

  在碁峰資訊的邀請後,讓我認真思考本書再版的問題。經過複閱與實際操作後,覺得有必要利用這個機會給讀者完整的交代。同樣的軟體,在三年之後有一些大大小小的轉變,包含介麵或者功能的變化。而資訊軟硬體生態亦有變動,例如作業係統、硬體架構與雲端服務。這在「繪圖卡輔助運算」那一章節讓筆者特別有感。當年礙於設備等資源的限製,繪圖卡在生物資訊的應用沒有完整交代,總覺得對讀者有些抱歉。現在得以「做好、做滿」,希望可以給讀者更實在的內容。基本上本書所有的操作步驟,都經過重新實作驗證,而非隻是重新排版印刷而已。讀者可以放心!

  最後謝謝讀者長久以來的指教,碁峰齣版團隊的高效率讓修訂版問世。我父母李中大夫婦對孩子無限的愛,讓我一直在自己的路前進。心動傳媒謝至恩先生對我的支持,也是因為他纔有本書的第一版。新加坡國立大學生化所的陳定煒副教授在本書英文版的付齣,他的角度提供我另一種視野。筆者現從事非生物資訊相關的工作,目前任職的新創公司Silicon Cloud International,有專業且高性能的私有雲軟硬體架構,提供半導體產業完整且安全的設計平颱。感謝他們讓我使用部分的硬體資源進行本書修訂時必要的生物計算實驗。

用户评价

评分

說真的,這本書的排版和視覺設計也讓我很驚艷。現在很多理工科的書,內容雖然紮實,但是排版跟字體簡直是黑白灰的魔王級組閤,讓人看瞭眼睛會脫窗。這本《生物人的電腦教室》顯然在設計上花瞭不少心思,圖文並茂的解釋方式,加上適當的顏色區塊和條列重點,讓複雜的流程圖看起來清晰很多。我記得有一次我在看某本講Linux指令的書,厚厚一本,每一頁都密密麻麻的文字,光是讀完前言就想睡覺。但這本不一樣,它把每個觀念當成一個獨立的小單元來處理,即使我今天隻讀瞭半小時,也覺得學到瞭一些實質的東西,不會有那種「今天白看瞭」的空虛感。這種易讀性,對於我們這些下班後還要擠齣時間學習的人來說,簡直是福音,讓我願意一再拿起書本複習。

评分

我個人對這類型的教學書,最怕的就是那種「萬年不變」的教學範例。你知道嗎?很多教學書為瞭求穩,用的都是十年前的作業係統截圖,或是早就被淘汰的軟體版本,結果你照著做,電腦卻一直跳齣錯誤訊息,那種挫摺感真的會讓人直接想把書丟到旁邊。這本《生物人的電腦教室》在這一塊做得相當細膩,它選擇的範例和工具,感覺比較貼近目前學術界和業界常用的標準,雖然我還在基礎階段,但書中對於「如何跟上技術更新」的觀念建立,我覺得比實際的某個軟體操作來得更重要。它讓我意識到,生物資訊領域的工具更新速度比我們傳統實驗科學快多瞭,所以擁有獨立學習新工具的能力,纔是王道。書中穿插的一些案例分享,看起來像是真實世界中生物學傢會遇到的數據睏境,而不是編書者硬想齣來的「教學情境」,這讓閱讀過程多瞭份親切感,也更容易讓人投入去思考「如果我遇到這個問題該怎麼辦?」

评分

說真的,颱灣現在業界對跨領域人纔的需求真的越來越高,尤其是在醫藥研發這塊,如果隻會做實驗、不會處理數據,那真的會被淘汰。我身邊很多學長姐,光是想把實驗室跑齣來的幾TB的序列資料整理好,就搞到快瘋掉,更別說後續的統計分析瞭。我同事最近在忙一個專案,需要用到基因錶現譜的分析,結果他們請瞭一個剛畢業的資訊碩士來幫忙,光是溝通軟體介麵和資料格式問題,就花瞭快一個月,效率簡直低到一個不行。這本《生物人的電腦教室》雖然我還沒看到最深入的內容,但光是它在介紹如何「思考」電腦如何處理資訊這塊,就非常到位。它不是教你怎麼成為頂尖工程師,而是教你如何用工程師的思維去理解和優化你的生物實驗流程。書裡提到的某些小技巧,像是如何用簡單的指令快速篩選檔案,或者設定批次處理腳本,這些對我們做實驗的人來說,簡直是救命稻草,省下的時間拿去做其他更重要的事都還綽綽有餘,這纔是真正實用的技能啊!

评分

天哪,我最近終於下定決心要好好研究一下生物資訊這塊領域,畢竟現在大傢都在講大數據、基因定序,感覺不學點皮毛以後都要跟不上時代瞭。我本來是個純生科背景的,對程式語言和電腦操作簡直是一竅不通,每次看到那些Python、R的程式碼就頭痛欲裂,覺得這根本是另一種外星語。所以我抱著「死馬當活馬醫」的心態,隨手抓瞭這本《生物人的電腦教室》來試試看。老實說,一開始我還蠻懷疑的,想說這種標榜「非資訊專業者也能快速上手」的書,十之八九又是寫給已經有點基礎的人看的入門書,結果內容一翻開,我簡直是驚為天人!它不是直接丟一堆程式碼給你,而是用超接地氣的方式,把電腦科學的基本概念掰開揉碎瞭講,像是檔案管理、資料結構這些聽起來很硬的詞彙,它都能用生活化的比喻帶過去。光是搞懂「資料庫」是怎麼運作的,就讓我茅塞頓開,對於後續怎麼去管理實驗數據,現在心裡就有個底瞭。這本書的編排,讓我這個電腦白癡都能輕鬆跨越第一道恐懼的高牆,真的很慶幸自己選瞭它當作起點,感覺未來在寫實驗計畫時,引用生物資訊分析的內容也會更有底氣瞭。

评分

對於我這種對演算法和程式語言抱持著高度敬畏(或說恐懼)的生物人來說,這本書最大的價值不在於教我寫齣多厲害的程式碼,而在於**建立瞭正確的「數位素養」**。它讓我理解,電腦不是一颱隻會執行指令的黑盒子,而是一個龐大的資訊處理係統,每一個環節都講求邏輯和效率。以前我對資料備份、檔案命名、甚至程式碼註解這些「瑣事」,都抱持著隨意應付的態度,覺得生科實驗纔是重點。但書中透過幾個生動的例子,展示瞭缺乏良好數位習慣,在後續分析時會造成多大的麻煩和時間浪費。這讓我重新審視自己在實驗室日常操作中的一些壞習慣。坦白講,如果這本書能讓我在開始跑大型專案前,就能建立起一個紮實的「電腦操作觀念」,那它對我未來職業生涯的助益,絕對遠超乎我最初購買時的預期,它讓我從「使用者」的心態,開始轉變為一個能「管理數據」的資訊協作者。

相关图书

本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度google,bing,sogou

© 2025 twbook.tinynews.org All Rights Reserved. 灣灣書站 版權所有