《生物网络引言》PPT课件

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1、分子生物网络分析教师：崔颖办公室：外语学馆412室E-mail:ying.cui@yahoo.cn课程简介分子生物网络分析课程是在分子生物学、生物信息学基础、图论和复杂网络理论基础上开展的一门生物信息学专业课，是网络科学的一个分支。通过本课程学习网络科学，复杂网络知识，了解并掌握网络拓扑的基本模型及其性质，常见分子生物学网络的特点及其构建分析的方法，培养学生分析复杂的分子生物学网络的能力，以及构建分子网络的能力。分子生物网络分析与生物信息学生物信息学：运用计算机技术和信息技术开发新的算法和统计方法，对生物实验数据进

2、行分析，确定数据所含的生物学意义，并开发新的数据分析工具以实现对各种信息的获取和管理的学科。基于复杂网络模型分析生物学数据，并提取生物分子之间的关系，是目前生物信息学领域的一种重要方向。课程特点与考核特点：涉及范围广，应用性强理论：复杂网络及分子生物网络基础、构建分析分子生物网络的方法.实验：分子生物网络软件等授课方式：理论讲解、应用实例分析考核方式：考查课（闭卷随堂考试2013.7.1）课堂纪律：认真听讲、积极讨论课程内容网络综合分析表观遗传网络代谢网络信号传导网络疾病基因网络基因调控网络网络基础知识概论课程内容

3、表观遗传网络代谢网络信号传导网络概论网络综合分析表观遗传网络代谢网络信号传导网络概论参考教材书籍期刊：引言一、网络与网络科学的定义1.网络(Network)：网络是由节点集合V={v1,v2,..,vV}和边集合E={e1,e2,...,eE}所组成的集合N={V,E}。在英文中，节点常用vertices,nodes,points等单词；边常用edges,links,lines等单词。2.网络科学(NetworkScience)：网络科学是研究利用网络来描述物理、生物和社会现象，建立这些现象预测模型的科学.有关原文

4、：Logically,thenotionofnetworkscienceisstraightforward.Itisorganizedknowledgeofnetworksbasedontheirstudyusingthescientificmethod.Thisnotionisimmediatelyvaluableinthatitdistinguishessciencefromtechnology.Throughouthumanhistorytechnologyoftenevolvedfarearlierthan

5、thescientificknowledgeonwhichitisbased.网络科学是一门新兴科学，研究物理、信息、生物、认知和社会网络的相互联系。这门科学领域致力于发现主导财务网络行为的普适性规律，算法和工具。美国科学院国家研究委员会把网络科学定义为“使用科学方法研究网络有组织的知识”。网络科学的子科学包括：动态网络分析，社会网络分析，复杂网络研究，网络优化、生物网络和图论。二、网络科学历史来源之一：古代中国人利用网络观点研究复杂事物并取得应用成果。实例：4000多年前，中国的黄帝和岐伯撰写了中华医学经典《黄帝

6、内经》阐述了经络理论和针炙。该理论认为经络遍布人本各个部位，有运送全身气血、沟通身体上下、内外之功能。穴位则是经络系统的控制机关，刺激穴位可以起调节经络系统作用。现在看来，经络系统就是利用网络观点观察复杂的人体系统并抽象而成的一种生物网络模型。1027年，中国床朝的翰林医官王维一（约987~1067）主持铸造出两具针灸铜人，它们是世界上最早的人体经络系统物理模型。每个铜人上有穴位657个，穴名354个，它们既是针炙的范本，又是医官院教学和考试的工具。这两具针炙铜人后因战乱流失。图1.2(b)是在1745年清朝乾隆皇

7、帝下令铸造的高46厘米的针炙铜人，它的外表有用黑漆涂成的经脉连线，经脉线上分布的穴位用凿穿的小孔表示。现为上海中医药大学医学史博物馆收藏。目前人们正深入研究经络和穴位的本质，分析针炙疗法治病的机理，利用现代科学技术，努力把它提高到一个新水平，这也是网络科学的一个重要研究课题。人体穴位就是该网络的节点，其医疗功能不同且相互联系。根据病症选择不同的穴位进行针炙就是用物理和化学方法产生和扩散刺激的动力学过程。经络理论和针炙是网络科学初创时期有文字记载的最早的人体生物网络模型及成功的医学应用。来源之二：瑞士数学家Leonh

8、ardEuler的研究成果。在网络科学经历了长期缓慢发展之后，Euler解决了著名的“七桥问题“，建立了物理网络的数学模型，引发了网络科学的复兴。LeonhardEuler是现在公认的规则网络（RegularNetwork）理论和图论奠基者。三、网络科学与多学科的交叉融合网络社会学网络经济学系统生物学、网络生物学与网络医学万维网科学网络统计学网络科学、技术与