DNA计算模型设计与实现

本书围绕DNA计算领域的前沿热点问题，结合新型DNA计算模型，提出了相应的解决方案：构建了大规模图顶点着色计算模型、基于环形DNA分子的优选团问题计算模型，并予以实验验证。同时，利用多种纳米技术，如链置换及自组装技术，并结合金颗粒、DNA核酶等纳米材料，构建了多种DNA分子逻辑电路。本书阐述的内容能够为DNA计算领域的重要热点问题，以及大规模级联逻辑电路提供新的解决思路。同时也从侧面证明了DNA新型计算的可实现性。本书所述内容线索明确，结构合理，主要面向从事DNA计算、纳米智能控制、生物信息、纳米人工智能等方向的科研人员，为其在相关研究工作中提供新的研究思路与方法，同时也可作为计算机相关专业硕博研究生的参考资料。

前言
第1章 绪论
1.1 DNA计算的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 理论计算模型
1.2.2 实验操作模型
1.2.3 DNA计算的优势与存在问题
1.3 DNA计算涉及的研究领域
1.4 本书的内容结构安排
第2章 DNA基础知识
2.1 DNA分子结构
2.1.1 DNA的发现历史
2.1.2 DNA的组成与碱基互补配对
2.1.3 Watson-Crick模型的发现
2.1.4 不同的DNA双螺旋结构
2.2 实验手段部分
2.2.1 PCR扩增技术
2.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
2.2.3 琼脂糖凝胶电泳
2.2.4 实时荧光定量PCR
2.2.5 原子力显微镜
2.2.6 透射电子显微镜
第3章 基于线性DNA分子图顶点着色计算模型
3.1 图顶点着色问题概述
3.2 模型设计及算法步骤
3.3 实验验证
3.3.1 子图分解
3.3.2 合成各个子图代表顶点颜色集合的DNA编码与探针
3.3.3 子图求解
3.3.4 子图合并
3.3.5 解的测序
3.4 本章小结
第4章 优选团问题计算模型
4.1 优选团问题概述
4.2 理论模型设计与算法（两个模型）
4.2.1 基于环形DNA分子的优选团计算模型理论构建
4.2.2 基于环形DNA分子增长法的优选团计算模型理论构建
4.3 实验验证及分析
4.3.1 基于环形DNA分子的优选团计算模型
4.3.2 基于环形DNA分子增长法的优选团计算模型
4.4 本章小结
第5章 基于分子电路的DNA计算
5.1 逻辑电路概述
5.1.1 逻辑电路的简介
5.1.2 DNA逻辑电路的物质基础
5.1.3 DNA逻辑电路的基础实验操作
5.1.4 DNA逻辑电路的发展
5.1.5 DNA逻辑电路的意义
5.2 基于纳米颗粒的逻辑电路
5.2.1 纳米颗粒简介
5.2.2 基于纳米颗粒的逻辑电路的发展
5.2.3 基于纳米颗粒的逻辑电路研究工作
5.3 基于链置换的分子逻辑电路
5.3.1 链置换简介
5.3.2 基于链置换的分子逻辑电路的发展
5.3.3 基于链置换的分子逻辑电路常用工具
5.3.4 基于链置换级联效应的DNA电路
5.3.5 基于链置换催化效应的DNA电路
5.3.6 基于链置换的分子逻辑电路研究工作
5.4 基于自组装技术的分子逻辑电路
5.4.1 自组装技术的发展应用
5.4.2 基于自组装技术的分子逻辑电路的发展
5.4.3 基于自组装技术的逻辑电路研究工作
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 DNA计算小结
6.2 DNA计算基本模型综述
6.3 DNA计算的优缺点
6.4 DNA计算面对的问题以及展望
参考文献
彩图