图字：01-2023-0147号本书是美国Garland Science出版集团出版，美国乔治亚理工大学教授、杰出系统生物学家Eberhard O. Voit撰写的A First Course in Systems Biology第二版的中文译本，对系统生物学的产生背景及主要研究内容和研究方法进行了系统述，既涵盖系统生物学的基础知识，又指出了系统生物学领域的最新成果和发展方向。全书共15章，分别叙述系统生物学的背景及含义、数学建模介绍、静态网络模型、生物系统动力学模型、生物模型中的参数估计方法、基因系统、蛋白质系统、代谢系统、信号转导系统、种群系统、系统整合分析案例、心脏组织系统模型、医学和药物开发中的系统生物学、生物系统的设计、系统生物学的新兴主题等内容。每章末尾附有习题、参考文献和拓展阅读。书中包含300余幅精心制作的插图，且各章含有专题，对主题相关知识进行补充介绍。
本书可供国内包括生物、医学、制药、农林牧渔、生物信息、计算机、大数据等专业的本科生、研究生、教师和科研人员使用，也可供对系统生物学感兴趣的非专业人员参考阅读。
A First Course in Systems Biology, Second edition/by Eberhard O. Voit/ISBN: 978-0-8153-4568-8Copyright@ 2018 by Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC.Authorized translation from English language edition published by Garland Science, part of Taylor &Francis Group LLC; All rights reserved;本书原版由Taylor & Francis出版集团旗下GS出版公司出版，并经其授权翻译出版。版权所有，侵权必究。
China Science Publishing & Media Ltd. is authorized to publish and distribute exclusively the Chinese (SimplifiedCharacters) language edition. This edition is authorized for sale throughout Chinese mainland. No part of thepublication may be reproduced or distributed by any means, or stored in a database or retrieval system, without theprior written permission of the publisher本书中文简体翻译版授权由中国科技出版传媒股份有限公司独家出版并限在中国大陆地区销售。未经出版者书面许可，不得以任何方式复制或发行本书的任何部分。
Copies of this book sold without a Taylor & Francis sticker on the cover are unauthorized and illegal.本书封面贴有Taylor&Francis公司防伪标签，无标签者不得销售。
审图号：CS京(2022)1408号

1　生物系统　
还原主义与系统生物学　
即使是简单的系统也会令人困惑　
为何是现在？　
交流系统生物学　
我们面临的任务　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
2　数学建模介绍　
目标、输入和初步探索　
2.1 尺度问题　
2.2 数据可用性　
模型选择与设计　
2.3 模型结构　
2.4 系统组件　
2.5 模型方程　
2.6 参数估计　
模型分析与诊断　
2.7 一致性和稳健性　
2.8 动态特征的探索和验证　
模型使用和应用　
2.9 模型扩展和改进　
2.10 大规模模型评估　
2.11 设计问题　
2.12 简单性与复杂性　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
3　静态网络模型　
分析策略　
互作图　
3.1 图的属性　
3.2 小世界网络　
网络组件之间的依赖关系　
3.3 因果关系分析　
3.4 互信息　
相互作用网络的贝叶斯重构　
3.5 在信号网络中的应用　
3.6 在其他生物网络中的应用　
静态代谢网络及其分析　
3.7 化学计量网络　
3.8 化学计量分析的变体　
3.9 代谢网络重构　
3.10 代谢控制分析　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
4　生物系统的数学　
离散线性系统模型　
4.1 递归确定性模型　
4.2 递归随机模型　
离散非线性系统　
连续线性系统　
4.3 线性微分方程　
4.4 线性化模型　
连续非线性系统　
4.5 专设模型　
4.6 规范模型　
4.7 更复杂的动态系统描述　
生物系统模型的标准分析　
4.8 稳态分析　
4.9 稳定性分析　
4.10 参数灵敏度　
4.11 系统动力学分析　
其他吸引子　
4.12 极限环　
4.13 混沌吸引子　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
5　参数估计　
线性系统的参数估计　
5.1 单变量线性回归　
5.2 多元线性回归　
非线性系统的参数估计　
5.3 全面网格搜索　
5.4 非线性回归　
5.5 遗传算法　
5.6 其他随机算法　
5.7 典型挑战　
微分方程系统的参数估计　
结构识别　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
6　基因系统　
中心法则　
DNA和RNA的关键特性　
6.1 化学和物理特征　
6.2 DNA的大小和组织　
6.3 基因和非编码DNA　
6.4 真核DNA包装　
6.5 表观遗传学　
RNA　
6.6 信使RNA（mRNA）　
6.7 转运RNA（tRNA）　
6.8 核糖体RNA（rRNA）　
6.9 小RNA　
6.10 RNA病毒　
基因调控　
6.11 lac操纵子　
6.12 调控模式　
6.13 转录因子　
6.14 基因调控模型　
基因表达的检测　
基因表达的定位　
展望　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
7　蛋白质系统　
蛋白质的化学和物理特征　
7.1 蛋白质结构的实验测定与可视化　
蛋白质角色和功能的不完全调查　
7.2 酶　
7.3 转运蛋白和载体蛋白　
7.4 信号和信使蛋白　
7.5 免疫系统的蛋白质　
7.6 结构蛋白　
当前蛋白质研究的挑战　
7.7 蛋白质组学　
7.8 结构和功能预测　
7.9 定位　
7.10 蛋白质活性与动态　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
8　代谢系统　
生物化学反应　
8.1 背景　
8.2 基本反应的数学公式　
8.3 速率法则　
通路和通路系统　
8.4 生物化学和代谢组学　
8.5 通路计算分析的资源　
8.6 通路系统的控制　
代谢组数据生成方法　
8.7 取样、提取和分离方法　
8.8 检测方法　
8.9 流量分析　
从数据到系统模型　
8.10 案例研究1：未完整描述的
　生物体中的代谢分析　
8.11 案例研究2：代谢网络分析　
8.12 案例研究3：从实验数据抽提动态模型　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
9　信号转导系统　
信号转导网络的静态模型　
9.1 布尔网络　
9.2 网络推断　
信号转导系统的微分方程模型　
9.3 双稳态和迟滞现象　
9.4 双组分信号系统　
9.5 丝裂原活化蛋白激酶级联　
9.6 适应　
9.7 其他信号系统　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
10　种群系统　
种群增长　
10.1 传统种群增长模型　
10.2 更复杂的增长现象　
外部扰动下的种群动力学　
亚群分析　
互作种群　
10.3 一般建模策略　
10.4 相平面分析　
10.5 更复杂的种群动态模型　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
11　基因组、蛋白质和代谢物数据的整合分析：以酵母为例　
关于模型的起源　
对酵母热胁迫响应的简要回顾　
11.1 海藻糖循环　
海藻糖循环的建模分析　
11.2 代谢通路模型的设计和诊断　
11.3 热胁迫分析　
11.4 考虑葡萄糖动力学　
11.5 基因表达　
多尺度分析　
11.6 体内核磁共振谱　
11.7 多尺度模型设计　
11.8 海藻糖酶之谜　
总结　
练习　
参考文献　
拓展阅读　
12　生理建模：以心脏为例　
尺度层级与建模方法　
12.1 心脏解剖学基础　
12.2 在器官层次建模　
12.