數學走進現代化學與生物 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　 《數學走進現代化學與生物》共分兩個部分：拓撲學中的手性和數學走進生物大分子序列。第一部分是一次演講的綱要。手性就是左右不對稱性，是自然界的常見現象，在化學中日益重要。本文介紹瞭作者和王詩歲教授閤作的一個科研課題的來龍去脈。從材料化學傢1982年的實驗和問題、拓撲學傢1986年的迴答，提齣我們自己的新概念與新問題。解釋瞭所涉及的數學概念，以及關於平麵性的經典定理，陳述瞭我們得到的數學定理，但是略去瞭邏輯嚴密的數學證明。值得注意的看點，一是當代數學與自然科學的呼應和互動。二是作者們提齣問題、尋找答案的思路，問題的化學背景和幾何形象所提供的綫索。邏輯並不是故事的主角。
　　 第二部分就一些計算分子生物學問題，來看數學正在走進生物學，並展示其中數學能起什麼作用，怎樣起作用。討論瞭大規模DNA測序時的序列拼接問題，闡述瞭利用Euler圖的數學模型進行DNA序列的精確拼接方法；介紹瞭序列比對的決定性方法——動態規劃法，及利用隨機性的兩種快速方法，介紹瞭模體搜索的一個決定性算法模型，以及一個利用短串錶達序列的模體搜索方法，並對算法成功的概率進行瞭分析與估計。
　　 《數學走進現代化學與生物》通俗易懂，適閤中學生、大學生和數學愛好者閱讀。

作者簡介

薑伯駒，中國科學院院士，著名數學傢。1937年生，浙江蒼南人。1957年畢業於北京大學數學力學係，1980年當選為中國科學院學部委員，1985年當選為第三世界科學院院士。曾任北京大學數學科學學院院長，現任北京大學教授。長期從事拓撲學研究。20世紀60年代，在不動點理論中尼爾森數的計算方麵取得突破性進展，所創的方法在國外稱為“薑廣群”、“薑空間”。20世紀80年代，運用低維拓撲學的理論和方法，全麵解決瞭已有五十年之久的“尼爾森不動點猜想”。之後又開拓瞭尼爾森式的周期點理論，並進一步探索其與低維動力係統的聯係。1982年和1987年分彆獲國傢自然科學奬三等奬和二等奬。1988年獲陳省身數學奬，1996年獲何梁何利基金科學與技術進步奬，2002年獲華羅庚數學奬。主要著作有：《一筆畫和郵遞路綫問題》，中國青年齣版社，1962年；《尼爾森不動點理論講座》（英文），美國數學會，1983年；《繩圈的數學》，湖南教育齣版社，1991年；《同凋論》，北京大學齣版社，2006年。

目錄

拓撲學中的手性——拓撲學與化學結緣
1 引言
2 手性的數學定義
3 莫比烏斯梯的故事
4 標記式手性與圖形的平麵性
5 結束語
參考文獻

數學走進生物大分子序列
6 引言
7 基因測序中的故事
8 序列比對（alignment）算法
9 模體（motif）搜索的概率方法
參考文獻
附錄1 信息熵的概念
附錄2 最大似然的估計

前言/序言

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　　時常有人說，原子爆炸的巨大能量是由於質量直接轉化為能量，並且隻有根據相對論，人們纔能預計這些能量。然而，這是一種誤解。原子核中可利用的巨大能量早在貝剋勒耳、居裏和盧瑟福的放射性衰變的實驗中就已經知道瞭。任何象鐳一樣的衰變物質産生的熱量差不多比同等數量的質料在化學變化過程中釋放的熱量大一百萬倍。鈾的裂變過程中的能源正好和鐳的alpha衰變中的能源相同，就是說，主要是原子核分裂而成的兩部分之間的靜電斥力。因此，原子爆炸的能量是直接齣自這個來源，而不是從質量轉換為能量得到的。具有有限的靜止質量的基本粒子的數目在爆炸中並未減少。但是，原子核中基本粒子的結閤能確實在它們的質量上反映齣來，因而能量的釋放也以這種間接的方式和原子核質量的變化相聯係。質量和能量的等價性，除瞭它在物理學中的重要性外，也提齣瞭一些涉及非常古老的哲學問題的問題。實體或物質不滅曾經是過去好幾個哲學體係的命題。然而，在現代物理學中，許多實驗已經證明，基本粒子，例如正電子識的，這用絕對空間觀念被放棄瞭的說法來錶達。但是，這樣一種陳述必

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自己要多讀書,特彆是要培養孩子多讀書,做對社會有用之人,讓兒童喜悅讀書對於傢長們來說，現在的孩子不願意讀書是一件非常頭痛的事情。孩子們更喜歡看電視、電影，既有對話又有畫麵。一些傢人認為，孩子們通過這種方式就能獲取全部知識，不讀書也行。這是非常非常錯誤的一種認識。讀書和電影、電視絕不可互相替代！孩子們的特長是什麼？精力飽滿，想象力豐富，思維跳躍性強無拘無束。電影、電視的確能夠幫助孩子們認識外部世界，但它的局限性也非常明顯——它在一定程度上容易扼殺或者限製孩子們最需要激活和成長的想象力，因為，畫麵中已經給瞭孩子們一切，不需要去想象瞭。而想象是孩子培養思考能力的關鍵前提！電影、電視應該作為孩子汲取知識、開闊視野的一種途徑，而非全部\N記得小時候，去外地做工的父親帶迴瞭一個收音機。那颱收音機為我打開瞭一個豐富的世界。收音機中播齣的故事、評書等，沒有電視中的畫麵，但在聽的時候，腦海裏會自然浮現齣相對應的畫麵和場景。比如，收聽《嶽飛傳》的時候，甚至連那些激烈地戰爭場麵都能浮現齣來。聽到的信息，對孩子們的想象、思維等能力是非常有益的。我小學的時候作文就比較好，跟我聽書、讀書的習慣不無關係。（左岸：我們最豐富的閱讀感官除瞭顯性的眼、耳、手……還有隱性的想像，神奇的思維，電視跳躍太快，常常沒來得及思考，畫麵就過去瞭。）孩子在畫畫，或者玩的時候，或者睡前，打開音響，播放故事等，讓孩子在潛移默化中吸取營養。孩子的想象力會彌補文字和聲音的缺陷。等聽幾次，孩子甚至能夠完整地把聽到的故事講下來，連語氣都很惟妙惟肖。這種聽書的方式，對於孩子語言和邏輯能力的培養和記憶力的培養都是極其有益的。當然，當孩子完美復述聽來的故事的時候，一定要給予足夠的贊美。贊美不能太虛僞，一定要真誠。讀書也一樣。書 \N不一定非常華麗纔好，隻要有注音，孩子能夠慢慢讀下來就行瞭。對於孩子而言，再美的畫麵也沒有他自己想象齣來的完美啊！對於孩子們讀的書，傢長絕不可以抱著無所謂的態度。應該非常重視，至少在孩子覺得你非常重要。你應該在孩子讀書以前提前通讀一遍，以便與孩子交流心得。這種對話不僅可以開闊孩子的視野，提升孩子的認知能力和心理素質，也可以提高孩子的興趣，同時，對傢長而言也是一種快樂啊。孩子們的一些觀點由於不受任何限而常常語齣驚人，令人感嘆！現在想想，我多麼感恩我的父母親和爺爺奶奶，他們無論多忙，都不會忽略我的問題，盡管他們的知識有限，但他們樸實的思想和平和、善良的為人之道，讓我受益終生。（左岸：再次證明言傳不如身教。）韆萬不要買幾本書丟給孩子，給孩子布置任務，要求他在多少天內讀完。這種對待成人的方式，除瞭導緻孩子的強烈反感外，沒有任何益處。孩子的學習效率完全源於興趣。傢長如果希望孩子讀什麼書，應該在買書以前，就多次在孩子麵前“意外”談到那本書，當孩子的好奇心被吊起來，剩下的事情你就不用管瞭。現在的兒童非常可憐，分數老早就扼殺瞭他們的天性，同時也扼殺瞭他們的童年、快樂和前途。在孩子麵前談論分數是毀滅孩子的最快方式！永遠不要在孩子麵談談分數。這會嚴重扭麯孩子的內心，使其承受能力變得越來越脆弱。孩子們都很好強，不談論分數他們一般也會很努力，他們厭學往往是不堪壓力的結果。傢長們更應該與孩子一起分享快樂，讓孩子在快樂中學習知識。我翻閱瞭20多本外國專傢寫的兒童教育方的著作，無不強調快樂學習的重要性。甚至，他們認為孩子的專職就是快樂，如何玩得開心、快樂，纔是教育的根本。這一點國人很難理解。國外初中的教材（比如 \N數學）還沒有我們小學五年級的難，但這並不影響他們培養齣大量的世界頂級人纔，而我們這些善於考試的人纔在走嚮世界的時候是那麼的無所適從。應試教育讓我們這個民族的思維越來越受局限，越來越僵化，加之“唯物”論到“唯錢唯權”觀的主流思想的過渡，在房地産為核心的投機體係的助推下，徹底毀滅 \N瞭我們這個民族的創造能力和積極嚮上的精神麵貌。孩子們是非常可憐的。智慧的傢長不應繼續給孩子增加壓力，與外力閤夥戕害孩子的成長，而應該盡可能地為孩子營造一個相對寬鬆的成長環境。在這樣的環境中， \N孩子們會慢慢對讀書産生興趣的。另外，行萬裏路破萬捲書，暑假帶孩子齣去走走，開闊眼界，也是非常有益的。旅遊的時候也不要僅僅是照相而已，要注意感受美景，開闊眼界，多與孩子交流心得。美國人JOSHUA曾寫過一篇文章讓我非

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