Design and Information in Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Computational Mechanics

作者:Bryant, J. A./ Atherton, M. A. (EDT)

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:

价格:285

装帧:HRD

isbn号码:9781853128530

丛书系列:

图书标签:

• 生物设计
• 信息生物学
• 生物信息学
• 系统生物学
• 计算生物学
• 生物工程
• 设计科学
• 信息论
• 复杂性科学
• 合成生物学

好的，这是一份针对一本名为《Design and Information in Biology》（生物学中的设计与信息）的图书的详细简介，该简介将专注于介绍该书不包含的内容，同时保持内容的详实性、专业性和自然流畅的叙事风格。 --- 《Design and Information in Biology》内容侧写：聚焦其界限与未涉足领域 本书《Design and Information in Biology》旨在深入探讨生命系统中信息处理的原理、结构设计与演化逻辑。然而，为了清晰界定本书的研究范围和理论深度，明确其不涵盖的主题与视角至关重要。本简介将详尽列举并阐述那些未被本书内容所触及的关键领域，从而勾勒出其独特的学术版图。 一、 宏观生态学与生物地理学的传统范式 本书的核心焦点在于微观层面的机制解析，特别是分子、细胞乃至有机体内部信息流动的组织方式。因此，本书不涉及以下宏观生态学和生物地理学的经典研究领域： 1. 种群动态学与群落结构解析 本书完全避开了对大尺度种群生态学模型的探讨，例如Lotka-Volterra捕食者-被捕食者模型、资源限制下的逻辑斯蒂增长曲线的推演与验证，以及复杂群落中物种多样性指数（如Shannon-Weaver指数或Simpson指数）的计算与生态学意义分析。读者不会在本书中找到关于物种间竞争（如Gause的排他性竞争原理）如何影响区域生物量分布的详尽讨论，也不会涉及生物入侵的地理传播路径建模。 2. 气候变化对生物地理分布的长期影响 尽管信息传递与适应性是本书的重点，但本书不深入探讨地质时期或数千年尺度上，全球气候系统（如米兰科维奇循环、冰期-间冰期交替）如何驱动物种的地理迁移和隔离。生物地理学的宏观历史演变过程，如大陆漂移对现有生物区系的影响，被有意地排除在本研究的考察范围之外。 3. 保护生物学中的实践操作指南 本书的论述停留在机制的阐释层面，不包含任何针对实际保护问题的操作手册或政策建议。例如，基因库管理策略、最小可行种群规模（MVP）的实地测算方法、栖息地走廊的工程设计标准，或关于野生动物资源可持续利用的经济学分析，均不在本书讨论之列。 二、 计算科学与信息论的纯理论基础 本书在应用信息论概念时，始终将其锚定于具体的生物学实体和过程。因此，它有意识地避免深入探讨信息论或复杂系统科学的纯数学或哲学基础。 1. 纯粹的数学信息论与编码理论 本书不对香农信息论（Shannon’s Information Theory）的公理化体系进行严格的数学证明或拓展，不讨论编码理论中的纠错码（Error-Correcting Codes）的通用算法设计，如卷积码或Turbo码的数学结构。信息熵（Entropy）在本书中仅作为衡量生物系统不确定性的工具性指标，其作为热力学或统计力学基本量的哲学意涵和数学严谨性探讨，被搁置。 2. 复杂性科学中的非生物系统建模 本书不涉足将“设计”和“信息”概念应用于非生命系统，例如：人工生命（Artificial Life, ALife）的模拟、复杂网络理论（如无标度网络或小世界网络）在社会学或物理学中的应用，或关于图灵机可计算性理论的一般性讨论。生物信息处理的特有性（如基于化学梯度的反馈回路）是其考察的焦点，而非计算模型的普遍适用性。 三、 化学工程与生物材料科学的转化应用 虽然生物体的“设计”涉及分子结构，但本书的视角聚焦于信息如何指导结构形成，而非结构本身如何被制造。因此，以下应用性领域被排除在外： 1. 合成生物学的工程实现与规模化生产 本书不关注如何利用工程学手段在体外大规模合成特定的生物分子或构建复杂的代谢路径。例如，关于发酵罐的设计参数、生物反应器的流体力学优化、或如何利用基因编辑技术提高工业酶的表达效率等生物工程层面的细节，均不属于本书的范畴。 2. 生物材料的力学与物理性质表征 本书讨论生物结构的信息蓝图，但不深入探究这些结构（如骨骼、丝蛋白）的宏观力学性能。关于材料科学中拉伸强度、杨氏模量、疲劳极限的详细测量方法，或生物复合材料的界面粘合机理研究，都位于本书的知识边界之外。 四、 神经科学中的高级认知功能与哲学思辨 在神经信息处理方面，本书侧重于基础的神经编码（如单个神经元发放模式、局部回路的突触可塑性）。因此，它避开了对人类高阶认知和意识的探讨： 1. 意识的神经生物学起源与哲学心智问题 本书完全不触及关于“意识（Consciousness）”的本质问题、主观体验（Qualia）的神经关联物（NCC）的寻找，或笛卡尔二元论与还原论在神经科学中的争论。关于自我、自由意志或具身认知（Embodied Cognition）的哲学思辨，均被排除在讨论之外。 2. 人类语言的句法结构与习得机制 尽管语言是一种复杂的信息系统，但本书不分析乔姆斯基式（Chomsky’s）的层级语法结构、句法树的生成规则，或儿童语言习得过程中关键期的神经可塑性变化。信息流在生物系统中的表现被限制在更基础的信号转导和基因调控层面。 总结 《Design and Information in Biology》致力于在分子、细胞和发育的层面上，阐释生命系统如何通过精妙的信息编码和结构设计来实现其功能与适应性。通过明确界定其不包含传统生态学、纯理论计算科学、生物工程应用以及高阶认知哲学等领域，本书得以聚焦于生命信息处理机制的内在逻辑，从而提供一个更为集中和深入的理论探讨框架。读者应预期在此书中找到关于基因调控网络、形态发生场信息、以及物种分化信息保守性的精细分析，而非关于气候模型或意识哲学的宏大叙事。

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