Principles of Biomedical Informatics

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出版者:Academic Press
作者:PhD
出品人:
页数:611
译者:
出版时间:2008-10-03
价格:USD 79.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780123694386
丛书系列:
图书标签:
  • 生物医学信息学
  • 医学信息学
  • 健康信息学
  • 数据科学
  • 人工智能
  • 机器学习
  • 生物信息学
  • 医疗大数据
  • 临床决策支持
  • 信息技术
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具体描述

This book provides a foundation for understanding the fundamentals of biomedical informatics, which deals with the storage, retrieval, and use of biomedical data for biological problem solving and medical decision making. It covers the application of these principles to the three main biomedical domains of basic biology, clinical medicine, and public health. The author offers a coherent summary, focusing on the three core concept areas of biomedical data and knowledge representation, biomedical information access, biomedical decision making, and information and technology use in biomedical contexts.

* Develops principles and methods for representing biomedical data, using information in context and in decision making, and accessing information to assist the medical community in using data to its full potential

* Provides a series of principles for expressing biomedical data and ideas in a computable form to integrate biological, clinical, and public health applications

* Includes a discussion of user interfaces, interactive graphics, and knowledge resources and reference material on programming languages to provide medical informatics programmers with the technical tools to develop systems

聚焦人类健康,探索生命科学前沿 本书深入浅出地剖析了生命科学研究的基石——细胞的奥秘。我们将一同踏上这场引人入胜的探索之旅,从最基本的细胞结构和功能单元出发,逐步揭示生命活动如何在此微观世界中得以维系和演化。 第一部分:细胞的建筑蓝图——结构与组成 在本书的开篇,我们将详细描绘细胞的宏观与微观构造。读者将了解到,每一个细胞都是一个高度组织化的系统,拥有精密的“工厂”和“交通网络”。 细胞膜:生命的第一道屏障与沟通窗口:我们首先会聚焦于细胞膜,理解其作为细胞与外界环境界面的关键作用。通过对磷脂双分子层、镶嵌其中的蛋白质和糖类分子的细致解读,您将明白细胞膜如何精确控制物质的进出,以及它在细胞识别、信号传导和细胞间粘附中的不可或缺的角色。我们将探讨各种膜转运机制,如被动扩散、易化扩散、主动运输以及囊泡运输,理解它们如何驱动细胞的代谢和信号传递。 细胞质:生化反应的温床:细胞膜内部是充满活力的细胞质。在这里,我们将详细介绍细胞质基质的组成,包括水、离子、小分子有机物以及溶解的蛋白质。更重要的是,我们将深入探索细胞器——这些高度特化的“工厂”,每一个都承担着独特的生命功能。 细胞核:遗传信息的控制中心:细胞核,作为细胞的“大脑”,将是我们的重点关注对象。我们将剖析核膜的结构、核孔的功能,以及染色质和核仁的构成。重点将放在DNA的组织方式、基因表达的调控机制,以及细胞分裂过程中染色体的行为。 线粒体:生命的能量工厂:线粒体,这个被誉为“能量货币”ATP的生产者,其精巧的双层膜结构和内部的嵴将一一呈现。我们将详细阐述电子传递链和氧化磷酸化过程,揭示细胞如何通过有氧呼吸高效地产生能量,维持生命活动的正常运转。 内质网与高尔基体:蛋白质的合成、修饰与运输:内质网,包括粗面内质网和滑面内质网,其复杂的膜网络与蛋白质合成、脂质代谢以及药物解毒息息相关。我们将追踪蛋白质从合成到折叠、修饰,再到通过高尔基体进行进一步加工、分选和包装,最终运输到细胞内或分泌到细胞外的全过程。 溶酶体与过氧化物酶体:细胞内的“回收站”与“净化器”:溶酶体,作为细胞内的“消化系统”,其酸性环境和水解酶如何分解废物、吞噬病原体,维持细胞内环境的清洁。过氧化物酶体则承担着分解有毒物质和参与脂质代谢的关键任务。 细胞骨架:维持细胞形态与动力的支撑系统:细胞骨架,由微管、微丝和中间纤维组成,是细胞的“骨骼”和“肌肉”。我们将探讨它们如何赋予细胞特定的形态,参与细胞运动、物质运输以及细胞分裂等重要过程。 细胞的边界与连接:协同工作的网络:除了细胞膜,植物细胞和真菌细胞还拥有坚韧的细胞壁,它们提供了额外的结构支持和保护。同时,我们还将探讨细胞之间的连接方式,如紧密连接、桥粒和间隙连接,理解它们如何实现细胞间的紧密结合、信号交流和协调一致的生理活动。 第二部分:生命的核心机制——细胞的功能与调控 在掌握了细胞的建筑蓝图后,我们将进一步深入细胞的“工作原理”,探究生命赖以生存的核心机制。 新陈代谢:能量的转化与物质的循环:本书将详尽解析细胞新陈代谢的庞大网络。从糖酵解、三羧酸循环到脂肪酸氧化,我们将追溯能量是如何被捕获、转化和储存的。同时,我们也将关注各种合成代谢途径,理解细胞如何利用能量和原料来构建自身所需的分子。 信号转导:细胞间的“对话”与响应:细胞并非孤立存在,它们时刻接收和传递信号。我们将详细介绍细胞信号转导的复杂途径,从激素、生长因子等外源信号分子如何与细胞表面的受体结合,到一系列细胞内信号分子的级联放大和传递,最终导致细胞做出特定的应答,如基因表达的改变、代谢活动的调整或细胞形态的改变。 细胞周期与增殖:生命的延续与复制:细胞周期是细胞生长、复制和分裂的有序过程。我们将剖析细胞周期中的各个阶段(G1、S、G2、M期),以及其关键的调控节点和分子机制,理解细胞如何精确地复制遗传物质并分裂成两个子细胞,保证生命的延续和组织的生长。 细胞分化与特化:多样生命的起源:从一个受精卵开始,细胞如何通过分化产生形态和功能各异的细胞类型,最终形成复杂的组织和器官。我们将探讨细胞分化过程中的基因表达调控,以及干细胞在组织修复和发育中的重要作用。 细胞凋亡:程序化的“自我牺牲”:在某些情况下,细胞需要主动“结束”自己的生命,这个过程称为细胞凋亡。我们将理解细胞凋亡在维持稳态、清除受损细胞以及胚胎发育中的重要意义,并探讨其与疾病的关联。 遗传信息的流动:从DNA到蛋白质:本书将系统阐述遗传信息从DNA复制、转录到翻译的完整过程。您将深刻理解基因如何编码蛋白质,蛋白质又是如何执行细胞的各项功能的。我们将触及DNA损伤修复、基因突变及其后果等关键概念。 第三部分:细胞在健康与疾病中的角色 最后,我们将目光投向细胞在人类健康和疾病中的核心作用。 疾病的细胞基础:许多疾病,无论是癌症、神经退行性疾病还是感染性疾病,其根本原因都与细胞的异常活动息息相关。我们将从细胞水平剖析这些疾病的发病机制,理解细胞功能的失调或损伤是如何导致病变的。 治疗的细胞靶点:理解细胞的正常功能和病变机制,为开发有效的治疗策略提供了方向。我们将探讨当前医学中如何利用细胞作为药物的靶点,以及基因疗法、细胞疗法等新兴治疗手段的原理和应用前景。 本书旨在为读者构建一个全面而深入的生命科学基础认知框架,帮助您理解生命最基本单位——细胞的精妙之处,以及它在维持生命、引发疾病和指导治疗中的关键作用。本书适合对生命科学、生物技术、医学等领域感兴趣的广大读者。

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读后感

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用户评价

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这本书的结构设计堪称精妙,它巧妙地平衡了理论的深度与实践的可操作性。我发现自己可以根据手头的项目需求,灵活地跳跃到不同的章节进行查阅,而不是像某些工具书那样,必须从头到尾啃完才能找到所需的信息。例如,在处理电子健康记录(EHR)的标准化问题时,我迅速定位到了关于HL7和FHIR标准的详细对比分析,作者不仅解释了标准的历史演变,还清晰地指出了它们在不同临床场景下的优缺点。更令人称道的是,书中穿插的案例研究都极其贴近现实,它们不是凭空捏造的理想化情景,而是基于真实医疗机构或研究项目的挑战。这使得书中的知识点能够立刻转化为工作中的具体行动指南。我不得不佩服作者的广博,能将如此庞大的知识体系梳理得井井有条,同时保持了阅读的流畅性,这需要极高的文字功底和对学科脉络的精准把握。

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说实话,刚拿到这本厚厚的书时,我还有些忐忑,生怕又是那种晦涩难懂、充满了数学公式和算法细节的“劝退”读物。然而,这本书的叙述风格出乎意料地具有启发性。作者似乎深谙如何将复杂的计算概念“翻译”成生物学家和临床医生都能理解的语言。我特别喜欢它在介绍机器学习模型时所采用的比喻和类比,那些原本抽象的概率分布和正则化项,在作者的笔下变得具体可感。虽然这本书的确涵盖了扎实的理论基础,但它从未让读者迷失在技术细节的泥潭里。相反,它始终将焦点放在“为什么”和“如何应用”上,强调的是信息学思维在解决生物医学难题中的核心作用。对于我这种更偏向生物实验背景的研究人员来说,它极大地拓宽了我对数据分析工具的理解边界,让我看到了用更优雅、更系统的方式来处理实验数据的可能性。

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这本书简直是信息时代的圣经,尤其是对于那些像我一样,在浩如烟海的生物医学文献中挣扎着寻找清晰路径的人来说。我记得刚开始接触这个领域时,感觉就像是掉进了一个数据迷宫,各种术语、模型和标准让人眼花缭乱。这本书的叙事方式非常独特,它没有那种生硬的教科书腔调,反而像是一位经验丰富的老教授,耐心地为你铺陈出整个生物信息学大厦的蓝图。它不仅仅是罗列技术,更重要的是阐释了背后的哲学思想——如何用计算的思维去理解生命系统的复杂性。我尤其欣赏它对数据治理和隐私保护部分的深入探讨,在当下这个数据爆炸的时代,这一点比任何算法介绍都来得重要。读完前几章,我感觉自己对“数据驱动的医学”有了更深刻的理解,不再是停留在概念层面,而是真正理解了从基因测序数据到临床决策支持系统之间的桥梁是如何搭建起来的。那种豁然开朗的感觉,对于一个初入行者来说,是无价的财富。

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从装帧设计上来看,这本书也体现了出版方对读者的尊重。纸张的质量很好,长时间阅读下来眼睛不容易疲劳,这是长时间研究必备的条件。但真正让我想一读再读的,还是它对于“人”在信息系统中的角色的强调。很多技术书籍往往忽略了用户界面、可解释性以及临床工作流程的实际摩擦力。这本书却花了大量篇幅讨论如何设计出真正能被医生信任和使用的决策支持系统,而不是那些高高在上、脱离实际的算法模型。作者通过对临床决策过程的细致剖析,展示了信息系统如何无缝嵌入到救死扶伤的实践中。这让这本书的价值远远超出了学术范畴,它更像是一本关于“如何用技术更好地服务人类健康”的行动指南。每次翻阅,我都能从中汲取新的灵感,去反思自己当前工作中的不足和改进方向。

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我接触过不少关于生物信息学的入门读物,但大多都侧重于某一特定领域,比如基因组学或蛋白质结构预测。而这本书的宏大视野真正吸引了我。它提供了一个将整个生物医学信息生态系统一网打尽的鸟瞰图。从早期的生物数据库构建,到如今基于云平台的计算生物学,作者清晰地勾勒出了学科发展的历史轨迹和未来趋势。最让我印象深刻的是关于本体论(Ontology)和语义网在医学知识图谱构建中的应用的章节。那部分内容不仅具有极高的前瞻性,而且作者对这些前沿概念的阐述逻辑严密,让人不得不对信息科学在未来医疗中的地位肃然起敬。这本书没有急于给出“完美”的解决方案,而是引导读者去思考不同信息架构的权衡取舍,这对于培养下一代信息医学的领导者来说,是至关重要的思维训练。

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