生命科学家的Python指南

本书对Python的计算机编程进行了生动活泼、直观易懂且引人入胜的入门介绍。这本书是专门为没有或几乎没有编程经验的生命科学家而写的，其目的不仅是为他们提供Python编程的基础，而且是让他们有信心和能力开始在自己的研究中使用Python。本书的所有示例均来自广泛的生命科学研究领域，包括生物信息学、结构生物学、发育生物学、进化生物学和生态学，从简单的生化计算和序列分析到对细胞中基因和蛋白质的动态相互作用，或对不断发展的种群中的基因漂移进行建模。书中可以找到如何使用Python进行实验室计算自动化、搜索基因启动子序列、旋转分子键、构建细胞拨动开关、模拟动物皮毛形成的模式、生长虚拟植物、模拟流感流行或进化种群等实用的Python代码写成的完整的示例。本书适合于几乎没有编程经验的生命科学家包括本科生和研究生、学术界和工业界的博士后研究人员、医疗专业人员及教师，可作为高年级本科生和研究生的教材，也可供有经验的研究人员作为重要的参考书。

绪论：欢迎来到尼迪亚王国
第1章Python入门：设置及使用Python
1.1在计算机上安装Python
1.2为您的计算机下载Python的近期新版
1.3在macOS计算机上安装Python
1.4在Linux计算机上安装Python
1.5在Windows计算机上安装Python
1.6使用IDLE的Python界面
1.7Python开发环境
1.8安装Python套件管理程序pip
1.9获取示例代码
1.10参考资料和进一步阅读
第2章实验台上的Python：Python语言基础
2.1在Python中声明变量
2.2用Python处理所有的数据类型
2.3第一个真正的Python代码
2.4Python函数
2.5在Python中使用整数和小数
2.6条件语句
2.7参考资料和进一步阅读
第3章理解序列：生物序列和Python的数据结构
3.1序列与字符串
3.2列表及其他
3.3方法与对象
3.4您的朋友——Python字典
3.5用Python实现DNA酶的内切功能
3.6参考资料和进一步阅读
第4章统计插值：贝叶斯定理与生物标记物
4.1贝叶斯及其有名定理
4.2贝叶斯定理的应用：生物标记物的性能
4.3贝叶斯定理的数学解析
4.4用Python实现贝叶斯生物标记物函数
4.5用通用贝叶斯函数进行字符串格式化
4.6参考资料和进一步阅读
第5章打开数据之门：读取、解析和处理生物数据文件
5.1用Python打开文件
5.2更改变量类型
5.3出错处理：Python的异常处理
5.4重新开始：解析FASTA文件
5.5参考资料和进一步阅读
第6章生物序列的搜索：基因组和序列的正则表达式
6.1Python的正则表达式库及导入
6.2用正则表达式识别基因启动子
6.3MatchObject：第一个真实的Python对象
6.4Python用于真正的基因组学时太慢了吗？
6.5参考资料和进一步阅读
第7章对象课程：生物序列作为Python的对象
7.1为什么要进行面向对象的编程？
7.2程序的组织——OOP
7.3生物序列处理的OOP实现
7.4命名空间和模块
7.5类定义的结构
7.6类的继承
7.7类变量、实例变量和其他作为变量的类
7.8有关继承和覆盖继承方法的进一步讨论
7.9参考资料和进一步阅读
第8章基因组数据的切片和分块：下一代测序流程
8.1下一代基因测序：从FASTA到FASTQ
8.2调用子流程
8.3pySam：用Python读取比对文件
8.4测序读段的可视化
8.5测序读段的计数
8.6建立命令行工具
8.7最终流程：将所有内容放在一起
8.8下一步的工作
8.9参考资料和进一步阅读
第9章孔板：微量滴定板分析I——数据结构
9.1机器人
9.296孔板简介
9.3用Python类实现多孔板
9.4孔板的遍历
9.5分配和检索孔板的数据
9.6读取和写入CSV文件
9.7孔板中的数学
9.8参考资料和进一步阅读
第10章孔板的进一步探讨：微量滴定板分析Ⅱ——自动化和可视化
10.1孔板的物理映射
10.2在孔板上移动的编程
10.3用matplotlib可视化多孔板
10.4用matplotlib制作色图
10.5matplotlib的绘图命令
10.6不同孔板的布局
10.7参考资料和进一步阅读
第11章分子的3D表示：结构生物学的数学和线性代数
11.1分子键的旋转
11.2分子力学和分子动力学
11.3自己动手去体会程序的运行效率
11.4输入3D数学矩阵
11.5分子系统的Python表示
11.6用matplotlib进行3D可视化
11.7程序测试
11.8计算静电相互作用
11.9参考资料和进一步阅读
第12章打开和关闭基因：用matplotlib可视化生化动力学
12.1简单的转录抑制：乳糖操纵子
12.2NumPy及From...Import简介
12.3双重交互阻遏物：更高效的抑制
12.4相同的浓度、更强的抑制：注释图
12.5参考资料和进一步阅读
第13章梳理网络伪信息：用Python集合挖掘系统生物学数据
13.1用集合制作表格
13.2双字典结构：网络的数据结构
13.3列表推导式
13.4基因调控问题
13.5汇总：使用Python的__main__
13.6参考资料和进一步阅读
第14章遗传反馈循环：用Gillespie算法为基因网络建模
14.1二聚体
14.2动态过程
14.3噪声的引入
14.4实际的操作：拨动开关
14.5三合一：开启基因
14.6所有蛋白质最终消亡
14.7生物化学的Python代码
14.8记录参与反应的分子
14.9生物分子的模拟
14.10随机切换问题
14.11参考资料和进一步阅读
第15章种植虚拟花园：用L系统模拟植物生长
15.1增加繁殖率：算法生成规则
15.2用Python的Turtle图形生长蕨类植物
15.3参考资料和进一步阅读
第16章细胞自动机：图灵模式的细胞自动机模型
16.1细胞自动机初始化
16.2创建更新规则
16.3生成细胞自动机涂层图案
16.4形态生成的显示
16.5参考资料和进一步阅读
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