Virus dynamics

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出版者:Oxford University Press
作者:Martin A. Nowak
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:2001-1-25
价格:USD 85.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780198504177
丛书系列:
图书标签:
  • MathematicalBiology
  • 生物物理
  • 复杂系统
  • Medicine
  • MathDynamicSystem
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具体描述

We know, down to the tiniest details, the molecular structure of the human immunodeficiency virus (HIV). Yet despite this tremendous accomplishment, and despite other remarkable advances in our understanding of individual viruses and cells of the immune system, we still have no agreed understanding of the ultimate course and variability of the pathogenesis of AIDS. Gaps in our understanding like these impede our efforts towards developing effective therapies and preventive vaccines. Martin Nowak and Robert M May describe the emerging field of theoretical immunology in this accessible and well- written text. Using mathematical modelling techniques, the authors set out their ideas about how populations of viruses and populations of immune system cells may interact in various circumstances, and how infectious diseases spread within patients. They explain how this approach to understanding infectious diseases can reveal insights into the dynamics of viral and other infections, and the interactions between infectious agents and immune responses. The book is structured around the examples of HIV/AIDS and Hepatitis B virus, although the approaches described will be more widely applicable. The authors use mathematical tools to uncover the detailed dynamics of the infection and the effects of antiviral therapy. Models are developed to describe the emergence of drug resistance, and the dynamics of immune responses, viral evolution, and mutation. The practical implications of this work for optimisation of the design of therapy and vaccines are discussed. The book concludes with a glance towards the future of this fascinating, and potentially highly useful, field of study.

《病毒动力学》 本书深入探讨了病毒在宿主种群中的传播、演化以及与免疫系统的相互作用。我们将从病毒生命周期的基本模型出发,逐步引入更复杂的数学框架,以量化和预测病毒的动态行为。 第一部分:病毒传播的基础模型 SIR模型及其变体: 我们将详细介绍经典的SIR(易感-感染-恢复)模型,理解其假设、基本再生数(R0)的意义,以及如何通过改变模型参数来模拟不同类型的病毒传播。在此基础上,我们将探讨SIRS(易感-感染-恢复-易感)模型,以纳入免疫力的丧失,以及SEIR(易感-暴露-感染-恢复)模型,以考虑病毒的潜伏期。这些模型将作为理解更复杂现象的基石。 传播网络: 现实世界中的传播并非随机混合,而是发生在复杂的接触网络中。我们将分析不同网络结构(如无标度网络、小世界网络)对病毒传播的影响,并介绍如何利用图论的概念来评估关键传播节点,为干预策略提供理论依据。 空间传播: 病毒的传播具有空间维度。本书将介绍空间传播模型,包括偏微分方程模型和基于代理的模型,以理解病毒如何跨越地理区域传播,以及地理隔离和人口密度对传播的影响。 第二部分:病毒的演化动力学 突变与漂移: 病毒由于其高复制率和有限的校对机制,具有极高的突变率。我们将探讨病毒的基因突变如何积累,以及这些突变如何影响病毒的毒力、传播能力和抗原性。我们将引入遗传漂移和自然选择的概念,分析哪些突变会在种群中固定下来。 适应性景观与进化路径: 病毒的演化可以被看作是在适应性景观上的搜索过程。我们将讨论适应性景观的概念,以及病毒如何通过一系列突变和选择压力来适应宿主环境。我们将分析病毒可能采取的多种进化路径,以及环境变化如何驱动病毒的快速演化。 抗原漂移与抗原转换: 针对流感病毒等例子,我们将深入研究抗原漂移(minor antigenic changes)和抗原转换(major antigenic changes)的机制。抗原漂移是由于点突变导致的,而抗原转换则涉及基因重组。这些过程是病毒逃避免疫系统识别并导致季节性流行和周期性大流行的关键。 药物与疫苗的演化影响: 抗病毒药物和疫苗的使用会引入新的选择压力,驱动病毒产生耐药性或逃避疫苗免疫。我们将分析耐药性突变的产生和传播动力学,以及疫苗接种策略如何影响病毒的演化轨迹。 第三部分:病毒与宿主的相互作用 免疫系统的动态响应: 宿主免疫系统对病毒的清除是一个复杂而动态的过程。我们将研究免疫细胞(如T细胞、B细胞)的激活、增殖和分化,以及细胞因子和抗体的作用。我们将利用动力学模型来描述病毒载量与免疫响应之间的相互作用。 慢性感染与潜伏感染: 并非所有病毒感染都会导致急性疾病。我们将探讨病毒如何建立慢性感染(如乙肝病毒、HIV)或潜伏感染(如疱疹病毒),以及病毒如何在宿主体内长期存在并伺机复发。我们将分析维持病毒长期存在的机制,以及免疫系统的逃逸策略。 协同进化与军备竞赛: 病毒和宿主之间存在持续的协同进化。病毒进化出更强的感染和传播能力,而宿主则进化出更有效的免疫防御机制。我们将以“军备竞赛”的比喻来描述这种动态的相互作用,分析哪些宿主基因可能与病毒易感性或抗性相关。 群体免疫与爆发阈值: 群体免疫是指当足够比例的个体对某种病原体具有免疫力时,整个种群的传播就会减缓或停止。我们将详细解释群体免疫的概念,并分析不同疫苗接种率下的爆发阈值,为公共卫生干预提供科学依据。 第四部分:建模方法与应用 数学建模方法: 除了微分方程模型,我们还将介绍其他重要的建模方法,如马尔可夫链模型、随机过程模型、贝叶斯统计模型以及基于代理的模拟。我们将讨论各种方法的优缺点及其适用场景。 数据分析与参数估计: 真实世界的数据(如流行病学数据、基因测序数据)是模型验证和预测的关键。我们将介绍如何从数据中估计模型参数,以及如何利用统计方法评估模型的拟合优度。 公共卫生干预策略: 本书的最终目标是为理解和控制病毒传播提供科学支持。我们将结合前述理论,分析不同干预措施(如隔离、检疫、疫苗接种、抗病毒治疗)的有效性,以及如何优化这些策略以最大程度地减少疾病负担。 通过本书的学习,读者将能够深入理解病毒在生物系统和社会系统中的复杂动态行为,并为应对未来的疫情挑战奠定坚实的理论基础。

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读后感

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用户评价

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《Virus Dynamics》——这个书名,让我立刻产生了一种想要深入探索病毒这个复杂世界的强烈冲动。我一直觉得病毒就像是自然界中最杰出的“工程师”,它们以一种我们难以想象的精巧方式构建着自己的生存和传播体系。我非常希望这本书能够带领我全面了解病毒是如何“攻击”宿主细胞的。这是否包括对病毒表面分子与宿主细胞表面受体之间精确识别和结合过程的细致描述?以及病毒如何突破细胞膜的物理屏障,将自己的遗传物质(DNA或RNA)顺利送入细胞内部?我猜想,这部分内容将是关于分子生物学和生物化学的精彩展示。更令我好奇的是,病毒在细胞内部是如何进行“繁殖”的。它们是否会“劫持”宿主的细胞机器,利用宿主的能量和原材料来合成大量的病毒颗粒?并且,病毒是如何有效地规避宿主免疫系统的侦测和攻击,以实现其快速传播的?我希望书中能够为我揭示这些秘密,并且让我对病毒的“进化策略”有更深刻的理解。例如,病毒是如何通过不断变异来适应新的宿主或逃避药物的,这本身就是一个充满智慧和生存压力的过程。如果书中能结合一些具有代表性的病毒案例,比如流感病毒、HIV病毒的传播机制和演化历程,那将是更加引人入胜的。

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《Virus Dynamics》——这个书名给我一种强烈的“科学侦探”感,仿佛这本书将带我走进一个由病毒主导的精密世界,去解开它们传播和生存的密码。我非常期待书中能够详细描绘病毒侵入宿主细胞的全过程。这是否意味着会对病毒与细胞的相互作用进行深入的分析,包括病毒表面蛋白如何识别细胞上的特定受体,以及病毒如何绕过细胞膜的屏障,将自己的遗传物质送入细胞内部?我猜想,这部分内容会涉及大量的分子生物学知识,但我希望作者能够用一种易于理解的方式来呈现,让即使是非专业人士也能领略其中的精妙。更令我着迷的是,书中是否会深入探讨病毒复制的“黑箱”操作?病毒是如何巧妙地利用宿主的细胞机器,比如核糖体、酶等,来合成自身的蛋白质,并复制自己的遗传物质的?这就像是被病毒“劫持”的生物化工厂。此外,我对病毒的“传播策略”也充满好奇。它们是如何从一个宿主转移到另一个宿主,并在群体中快速扩散的?这其中是否涉及复杂的流行病学模型,比如R0值的计算,以及环境因素、行为模式对传播效率的影响?如果书中能将这些抽象的模型用生动具体的案例来解释,我将能更深刻地理解病毒在全球范围内的活动。

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《Virus Dynamics》——这个书名让我脑海里立刻浮现出了一幅幅画面,关于那些看不见的微小生命体,它们如何以惊人的速度和效率进行着一场场无声的战争。我非常好奇,作者究竟会用什么样的语言来描述这样复杂的生命活动。是会像科学纪录片一样,用清晰的图表和精美的动画来展示病毒的复制周期,还是会更偏向于一种哲学式的探讨,去思考病毒作为一种“生命”存在的意义?我猜想,书中一定会有对病毒入侵宿主细胞的详尽描述,从病毒如何识别并结合宿主细胞表面的受体,到它们如何将自己的遗传物质注入细胞内部,再到如何巧妙地“劫持”宿主的细胞机器来完成自身的复制。这整个过程听起来就充满了科幻色彩,但却是真实存在的。我特别期待看到书中对病毒如何逃逸出宿主细胞的解释,这其中一定充满了巧妙的设计和生存的智慧。此外,书中会不会探讨病毒与宿主之间微妙的共生或对抗关系?有时候,病毒并非总是带来毁灭,有些病毒甚至能与宿主形成一种长期共存的平衡。我希望能从书中了解到,这种平衡是如何形成的,又在什么情况下会被打破。这本书,我感觉它不仅仅是一本科普读物,更可能是一本关于生命本质、生存策略和进化的深刻洞察。

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《Virus Dynamics》——我仅仅是看到这个书名,就立刻被一种神秘而又科学的氛围所吸引。我一直觉得病毒就像是这个星球上最古老、最成功的“生命体”之一,它们以一种我们难以想象的方式生存着,并且对人类的健康和社会产生了深远的影响。我非常希望这本书能够带领我窥探病毒那令人惊叹的“生命旅程”。具体来说,我期待书中能够详细阐述病毒是如何“入侵”宿主细胞的。这是否包括对病毒表面蛋白与宿主细胞受体之间精巧的“对接”机制的描述?以及病毒如何突破细胞膜的层层阻碍,将自己的遗传物质(DNA或RNA)精准地注入细胞内部?我猜想,这部分内容会涉及到非常复杂的生物化学反应,但如果作者能用通俗易懂的语言,辅以精美的插图,那将是极大的福音。更让我好奇的是,病毒如何在细胞内部进行“自我复制”?它们是否会“盗用”宿主的能量和原材料,来大规模地生产自己的子代?并且,病毒是如何规避宿主强大的免疫防御系统的,从而保证自己的生存和繁衍?我希望书中能为我解答这些疑惑,并且让我对病毒的“进化策略”有更深入的了解,比如它们是如何通过变异来不断适应宿主环境,从而保持其“不朽”的生命力。

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从《Virus Dynamics》这个书名来看,我预感这一定是一本能够颠覆我固有认知,并且充满深度思考的书籍。我一直对病毒的“生存之道”感到着迷,它们是如何在如此严峻的环境中依然能够繁衍不息,甚至在人类文明面前也扮演着举足轻重的角色。我期待书中能够深入探讨病毒复制的分子生物学机制,比如病毒是如何精确地读取和翻译自己的遗传密码,又是如何利用宿主的核糖体、聚合酶等来完成蛋白质的合成和遗传物质的复制。这背后必然涉及到高度复杂的生化反应和精密的调控网络。更让我感兴趣的是,书中是否会涉及病毒的传播动力学模型。我脑海里闪过一些关于SIR模型、SEIR模型的概念,我想这本书可能会将这些抽象的模型具象化,通过实际的案例来解释病毒是如何在人群中传播的,以及哪些因素会影响传播的速度和范围,比如接触率、感染率、康复率等等。这对于理解传染病的流行趋势,甚至预测未来的爆发,都有着至关重要的意义。我还希望书中能有一部分内容是关于病毒的“进化策略”,它们是如何通过变异来逃避宿主的免疫识别,或者如何适应新的宿主环境的。这种持续的进化能力,是病毒能够长期存在的关键。如果书中能用通俗易懂的语言,将这些复杂的科学原理娓娓道来,那么这将是一次绝佳的学习体验。

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《Virus Dynamics》——仅仅是看到这个书名,就让我对接下来的阅读充满了无限的期待。我总觉得,病毒就像是隐藏在我们身边,却又拥有着惊人生命力的“隐形杀手”。我非常希望这本书能够带我深入了解病毒的“生活习性”,尤其是它们是如何入侵宿主细胞的。这是否意味着书中会详细讲解病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体之间那精密的“匹配”过程?以及病毒是如何突破细胞膜的层层防御,将自己的遗传物质(DNA或RNA)巧妙地送入细胞内部的?我猜想,这部分内容会涉及到大量的分子生物学知识,但我真心希望作者能够用一种清晰、易懂的方式来呈现,让即使是初学者也能有所收获。更让我着迷的是,书中是否会深入探讨病毒在细胞内部是如何进行“复制”的。它们是如何“盗用”宿主的能量、蛋白质合成机器,来大规模地生产子代病毒的?而且,病毒又是如何有效地绕过宿主强大的免疫系统,从而实现其快速传播的?我期待书中能为我揭示这些“生命游戏”的规则,并且让我对病毒的“进化之路”有一个全新的认识。比如,病毒是如何通过不断地变异来适应宿主环境,从而在漫长的进化史中保持其生存优势的?这让我觉得,病毒不仅仅是可怕的病原体,更是一种令人惊叹的生命演化现象。

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《Virus Dynamics》这个书名,点燃了我对病毒世界探索的无限热情。我总是觉得,病毒就像是一群极其聪明的“掠食者”,它们拥有着一套近乎完美的生存策略,能够在各种环境下生存和繁衍。我非常希望这本书能够带领我深入了解病毒是如何“入侵”我们的身体的。它会详细地描述病毒是如何识别并附着在宿主细胞的特定受体上的吗?然后,又是如何突破细胞膜,将自己的遗传物质(DNA或RNA)送入细胞内部的?这个过程一定充满了令人惊叹的生物化学和分子生物学巧妙设计。我更想知道的是,病毒是如何在细胞内部“安营扎寨”,并利用宿主的资源来复制自身的。这是否涉及到病毒基因对宿主细胞蛋白质合成机器的“挟持”?以及病毒是如何组织和组装成新的病毒颗粒,并最终“出芽”或“裂解”宿主细胞,去感染更多的细胞的?这些细节,对于理解病毒性疾病的发生发展至关重要。而且,我期待书中能有关于病毒演化的部分,病毒是如何通过基因突变、重组等方式来不断地改变自己,以适应不断变化的宿主环境,并逃避人类的药物和免疫系统的追击。这种“进化博弈”,听起来就充满戏剧性。如果书中能结合一些经典的病毒学案例,比如流感病毒、HIV病毒的传播和演化历史,那将更具启发性。

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这本书的名字叫做《Virus Dynamics》,光听这个名字,我就已经充满了好奇。我一直觉得病毒就像是隐藏在暗处的幽灵,它们悄无声息地传播,影响着整个世界的健康和秩序,而这本书似乎能带我深入了解它们运作的内在逻辑。我迫不及待地想知道,作者是如何描绘病毒那精巧却又致命的传播机制的。是否会从宏观的群体免疫角度,探讨病毒如何在人群中扩散,形成一个个疫情爆发的节点?还是会聚焦于微观层面,剖析病毒个体是如何侵入宿主细胞,复制自身,并最终逃逸出去的?我尤其关注书里是否会涉及病毒进化的动态过程,毕竟我们每年都会看到新的病毒株出现,它们是如何不断变异,以应对我们的药物和免疫系统的呢?这种动态的视角,在我看来是理解病毒的关键。而且,如果书中能辅以一些生动的案例,比如历史上著名的几次大流行病,从病毒动力学的角度去解析其爆发、发展和最终衰退的过程,那将是多么引人入胜的阅读体验。我对书中可能出现的数学模型和统计分析也充满了期待,虽然我不是专业的数学家,但如果能以一种易于理解的方式呈现,我希望能从中窥见病毒传播的预测性和规律性,甚至从中找到应对未来疫情的线索。这本书的名字本身就充满了科学的严谨感和对未知探索的渴望,我希望它能满足我对病毒世界的好奇心,并给我带来深刻的启示。

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《Virus Dynamics》——单凭这个书名,我就已经感觉到这是一本充满科学探索精神的书籍,它似乎能够带我深入了解那些肉眼看不见的微小生命体是如何运作的。我非常期待书中能够详细描绘病毒的“入侵”过程。这是否会涉及到病毒与宿主细胞表面受体之间精确的结合机制,就像一把钥匙开启一把锁一样?然后,病毒是如何巧妙地将自己的遗传物质注入细胞内部,并且“欺骗”宿主细胞来为自己服务?我猜想,这部分内容会充满复杂的分子生物学知识,但我希望作者能够以一种清晰、生动的方式来阐述,让我能够理解其中的精妙之处。更让我好奇的是,病毒在细胞内部是如何进行“复制”的。它们是否会利用宿主的能量和酶,来大规模地生产子代病毒?并且,病毒又是如何逃避宿主强大的免疫系统的追击,从而实现高效传播的?我希望书中能解答这些疑问,并且让我对病毒的“生存之道”有一个全新的认识。我尤其关注书中是否会涉及病毒的“进化”方面,比如它们是如何通过突变和重组来不断适应环境,并且在“军备竞赛”中保持优势的。这让我觉得,病毒不仅仅是疾病的制造者,更是一种令人惊叹的生命形式。

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《Virus Dynamics》——听到这个名字,我便立刻联想到了病毒那精妙绝伦的生存艺术。它们是如何在浩瀚的宇宙中找到自己的一席之地,又是如何以一种近乎“完美”的方式进行着繁衍和传播的?我迫切地想知道,作者将如何揭示病毒那令人惊叹的生命周期。我想象中,书中会详细阐述病毒是如何识别并侵入宿主细胞的,这其中可能涉及到病毒表面特定蛋白与宿主细胞表面受体的精确匹配,就像一把钥匙插入一把锁。然后,病毒如何将自己的遗传物质注入细胞,并利用宿主的细胞机器来合成新的病毒蛋白和复制自身的基因组。这个过程听起来就像一场精密的生物化学“谍战”。我特别好奇书中是否会深入探讨病毒的“武器库”,比如它们是如何利用宿主的能量和原料来制造大量的子代病毒,又是如何巧妙地突破宿主的免疫防御系统,从而实现高效传播的。此外,我还对病毒的“进化哲学”充满好奇。病毒是如何通过不断的变异和适应,来保持其在宿主群体中的生存优势的?它们是否在与宿主进行一场永无止境的“军备竞赛”?如果这本书能用生动形象的语言,辅以一些前沿的病毒学研究成果,那么我将非常乐于沉浸其中,去探索这个微观世界的无限奥秘,并且从中获得对生命本身更深刻的理解。

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