计算生物学研究所2008年硕-博连读研究生招生简章概要

1、计算生物学研究所2008年硕-博连读研究生招生简章  中国科学院上海生命科学研究院计算生物学研究所（中国科学院马普学会计算生物学伙伴研究所）（以下简称计算生物学研究所）是我国第一个计算生物学研究机构，由中国科学院与德国马克斯普郎克学会（简称马普学会）于2005年10月13日在上海生命科学研究院内合作共建。马普学会是德国政府资助的全国性研究机构，也是德国最大的研究机构，成立于1948年2月，现有79个研究机构，人员1万2千多人，主要从事自然科学、人文科学和社会科学的基础研究。马普学会在世界科学界享有很高的声望。1954年以来，德国有30名诺贝尔奖获得者，其中一半来自马普学会。 

2、; 计算生物学是生物学的一个分支，根据美国国家卫生研究院(NIH)的定义，它是理论与数据分析、数学建模和计算模拟在生物学、行为学、社会群体系统中的应用与研究。计算生物学是生物科学与数学和计算机科学等科学融合后产生的一门新兴交叉学科。过去二十年，随着人类基因组工程的实施和深入，生物学数据获得前所未有的增加，数据的内容也从生理生化数据向遗传、结构、功能及其相互关系等数据发展。同一时期，计算机微处理器芯片、半导体存储器和系统软件也在按照指数方式增长。如何有效利用组合学、统计学等数学方法和现代计算机的强大计算能力，从这些生物学数据中提取有用的知识、发现重大的科学规律，成为生物学家、数学家、计算机学家们

3、面临的巨大挑战，从而导致了计算生物学、生物信息学的产生和发展。生物信息学是对生物学中所得信息的采集、存贮、分析与可视化处理, 而计算生物学，如上文所述，是运用计算技术对生物学问题进行研究。21 世纪生命科学的一个战略目标是获取关于生命活动和过程的定量知识。这不仅是生命科学知识的深化和研究方法的转变，而且将在短短几年内影响到生物、医学、农业及军事众多领域。计算生物学作为一个新兴学科，已成为当今生命科学和数学科学、计算机科学最具活力的前沿和核心领域之一。近10年来，美国国家卫生研究院、加州大学、斯坦福大学、德克萨斯大学、芝加哥大学、威斯康星大学等机构均成立了计算生物学中心，德国、法国、澳大利亚、意

4、大利、新加坡等国也纷纷建立了计算生物学研究机构。同一时期，国内也有众多高校和研究所开始进行计算生物学领域的研究工作。我所目前设有三个实验室：组合数学与几何学实验室、计算基因组学实验室和调控基因组学实验室。组合数学与几何学实验室的研究领域包括：拓朴蛋白质组学；计算生物学中的组合学与几何学方法；组合学在系统发生学中的应用；计算植物学；分子进化；计算生物物理学；生物数据挖掘；数据可视化图像处理；自动推理技术等。计算基因组学实验室的研究领域包括：群体遗传结构研究；人类复杂遗传疾病研究；生物网络重组研究；新陈代谢通道及控制模型研究；比较生物学；功能基因组学等。调控基因组学实验室目前正在建设中。 

5、;我所拥有一支来自世界各地的导师队伍。他们学术造诣深厚、专业背景多元化，充分体现了我所多学科交叉研究的特点。他们曾在Nature、Science、PNAS等学术刊物发表论文多篇。目前在岗导师11名.导师的详细情况请看本所网页“研究生教育”中的导师简介我所成立的宗旨之一是开展广泛的国内国际学术交流，成为中国与国际计算生物学界进行高层次学术交流的窗口和基地。成立一年多来，我所已成功主办了四次涉及计算生物学和进化生物学等领域的高水平、高质量的国际学术研讨会和生物数学、结构生物学、系统基因组学和计算神经学等一系列国际培训课程。在与国内外合作方面，我所与国内外多所大学及研究机构建立了合作关系。与德国的比

6、勒费尔德大学、莱比锡大学、英国的东英格兰大学，美国的斯坦福大学、加里福尼亚大学、宾夕法尼亚大学，新西兰的艾伦威尔森分子生态和进化中心，土耳其的中东技术大学建立了良好的合作关系。国内方面，我所与上海巴斯德研究所、南开大学、复旦大学、上海交通大学等院校已开展了众多学术交流活动，并将进一步建立合作关系。我所已构建一个一流的科学计算支撑平台，拥有一套包含200多常用生物运算软件的生物集群系统，其中包括mpiBLAST, EMBOSS 和HMMER，能够根据用户的定义,随时扩充和更新最新的基因数据库。同时我们的生物集群系统拥有18个苹果Xserver G5 运行节点, 该服务器拥有完善的64位G5中央处

7、理器, 能更好地支持双精度浮点运算和向量加速运算. 此外,我们还通过组建SAN 存储,构造了千兆级海量存储单位.   计算生物学研究所是一个有着美好的发展前景和广阔的发展空间的新兴科研机构，欢迎有志于从事计算生物学研究的广大学生踊跃报考。联系方式： 地址：上海市徐汇区岳阳路320号计算生物学研究所邮编：200031 联系人：李淑琴电话：021-5492-0453 传真：021-5492-0451Email: sqli计算生物学研究所招生专业目录 专业代码、名称及研究方向招生人数 16考 试 科 目 备 注 071021生物信息学01拓

8、朴蛋白质组学02 计算生物中的组合学与几何学方法03 组合学在系统发生学中的应用04计算植物学05 分子进化06计算生物物理学 07 生物数据挖掘08 数据可视化图像处理09自动推理技术  1. 政治2. 英语 3. 数学分析      生物化学与分子生物学   （二选一）4. 高等代数   细胞生物学   程序设计（数据结构与算法语 言）（三选一）  硕-博连读研究生     招收数学、生物学、计算机、统

9、计学、物理学和化学等专业学生   071007 遗传学01群体遗传结构研究02人类复杂遗传疾病研究03生物网络重组研究04新陈代谢通道及控制模型研究05 比较生物学06 功能基因组学  1. 政治2. 英语3. 生物化学与分子生物学       数学（一）   （二选一）4. 细胞生物学程序设计（数据结构与算法语言）普通物理（乙）（三选一）  硕- 博连读研究生  招收生物学、数学、计算机、统计学、物理学和化学等专业学生  &

10、#160;参考书考试科目参考书名出版社编者301数学（一）大学本科通用教材790生物化学与分子生物学(生化细胞所命题)生物化学第三版上册、下册高等教育王镜岩、朱圣庚、徐长法现代遗传学面向21世纪课程教材高等教育赵寿元、乔守怡890细胞生物学(生化细胞所命题)细胞生物学第二版北师大汪堃仁、薛绍白、柳惠图细胞生物学面向21世纪课程教材高等教育翟中和，王喜忠，丁明孝高等代数(中科院数学与系统科学研究院命题) 高等代数高等教育1988.北京大学编线性代数人民教育1988.复旦大学蒋尔雄等编高等代数高等教育 1997.张禾瑞，郝鈵新710数学分析 (中科院数学与系统科学研究院命题)数学分析高等教育陈纪修

11、等常微分方程上海科技金福临等复变函数论复旦大学张锦豪等实变函数与泛函分析（上册)高等教育夏道行等803程序设计(中科院沈阳计算技术研究所命题)数据结构（C语言版）清华大学严蔚敏、吴伟民C程序设计清华大学谭浩强普通物理（乙）（中科院研究生院命题） 全国重点大学工科类普通物理教材（请看后附普通物理（乙）考试大纲）硕士研究生入学考试数学分析考试大纲 本考试大纲适用于中国科学院数学与系统科学研究院各研究所基础数学、应用数学、计算数学和系统科学等学科各专业硕士生入学考试。数学分析是一门具有公共性质的重要的数学基础课程，由分析基础、一元微分学和积分学、级数、多元微分学和积分学等部分组成。要求考生能准确理解

12、基本概念，熟练掌握各种运算和基本的计算、论证技巧，具有综合运用所学知识分析和解决问题的能力。一、考试内容（一）分析基础1 实数概念、确界2 函数概念3 序列极限与函数极限4 无穷大与无穷小5 上极限与下极限6 连续概念及基本性质，一致连续性7 收敛原理（二）一元微分学1 导数概念及几何意义2 求导公式求导法则3 高阶导数4 微分5 微分中值定理6 LHospital法则7 Taylor公式8 应用导数研究函数（三）一元积分学1 不定积分法与可积函数类2 定积分的概念、性质与计算3 定积分的应用4 广义积分（四）级数1 数项级数的敛散判别与性质2 函数项级数与一致收敛性3 幂级数4 Fourie

13、r级数（五）多元微分学1 欧氏空间2 多元函数的极限3 多元连续函数4 偏导数与微分5 隐函数定理6 Taylor公式7 多元微分学的几何应用8 多元函数的极值（六）多元积分学1 重积分的概念与性质2 重积分的计算3 二重、三重广义积分4 含参变量的正常积分和广义积分5 曲线积分与Green公式6 曲面积分7 Gauss公式、Stokes公式及线积分与路径无关8 场论初步二、考试要求（一）分析基础1 了解实数公理，理解上确界和下确界的意义。掌握绝对值不等式及平均值不等式。2 熟练掌握函数概念（如定义域、值域、反函数等）。3 掌握序列极限的意义、性质（特别，单调序列的极限存在性定理）和运算法则，

14、熟练掌握求序列极限的方法。4 掌握函数极限的意义、性质和运算法则（自变量趋于有限数和趋于无限两种情形），熟练掌握求函数极限的方法，了解广义极限和单侧极限的意义。5 熟练掌握求序列极限和函数极限的常用方法（如初等变形、变量代换、两边夹法则等），掌握由递推公式给出的序列求极限的基本技巧，以及应用Stolz公式求序列极限的方法。6 理解无穷大量和无穷小量的意义，了解同阶和高（低）阶无穷大（小）量的意义。7 了解上极限和下极限的意义和性质。8 熟练掌握函数在一点及在一个区间上连续的概念，理解函数两类间断点的意义，掌握初等函数的连续性，理解区间套定理和介值定理。理解一致连续和不一致连续的概念。9 掌握序

15、列收敛的充分必要条件及函数极限（当自变量趋于有限数及趋于无穷两种情形）存在的充分必要条件。（二）一元微分学1 掌握导数的概念和几何意义，了解单侧导数的意义，解依据定义求函 数在给定点的导数。2 解应用求导公式和法则熟练计算函数导数（包括用参数式给出的函数的导数）、隐函数的导数以及函数的高阶导数。3 理解函数微分的概念和函数可微的充分必要条件，了解一阶微分的不变性，能利用微分作近似计算。4 理解并掌握微分中值定理（Rolle定理，Lagrange定理和Cauchy中值定理），并能应用它们解决函数零点存在性及不等式证明等问题。5 熟练掌握应用LHospital法则求函数极限的方法。6 理解Tayl

16、or公式（Lagrange余项和Peano余项）的意义，并熟记五个基本公式（在x=0点的带有Peano余项的Taylor公式），能将给定函数在指定点展成Taylor级数，掌握应用Taylor公式解决不等式证明、求函数极限等问题的基本技巧。7 熟练掌握应用导数判断函数升降、凹凸性以及画出函数图像的方法，以及求一元函数极值和最值的方法。（三）一元积分学1 理解不定积分概念和基本性质，熟记基本积分表，理解并掌握换元法和分部积分法的意义和方法，解应用他们熟练计算不复杂的不定积分。2 了解可积分函数类的意义及其积分法，熟练掌握有理函数、三角函数有理式及简单的根式的有理式的积分方法。3 理解定积分的概念，

17、掌握定积分的基本性质及函数在有限区间上可积的充分必要条件，熟练掌握定积分的计算方法。了解变限定积分的性质，掌握积分中值定理。4 熟练应用定积分计算平面曲线弧长、平面图形面积、立体体积、旋转曲面表面积，并解应用于求均匀平面图形重心坐标等简单物理、力学问题。5 理解广义积分及其收敛、绝对收敛和发散的意义，掌握广义积分收敛的判定法则。（四）级数1 掌握数项级数收敛、发散和绝对收敛的概念、级数收敛的充分必要条件（Cauchy准则），收敛和绝对收敛级数的性质以及级数加法和乘法的运算法则。2 熟练掌握正项级数敛散判别法（比较判别法、DAlembert判别法、Cauchy根式判别法以及Cauchy积分判别法

18、），掌握一般项级数敛散判别方法。能计算一些特殊数项级数的和。3 理解函数项级数收敛的意义并能确定其收敛域。理解函数序列一致收敛以及函数项级数一致收敛的意义，掌握函数项级数一致收敛的判别法则（Cauchy一致收敛准则，Weierstrass判别法，Abel判别法，Dirichlet判别法）及一致收敛级数的性质。4 理解幂级数的概念并能确定其收敛半径。掌握幂级数的基本性质和运算法则，熟记五个基本幂级数展开式（）。能求出给定函数在指定点的幂级数展开式及应用幂级数运算求一些级数的和。5 理解函数Fourier展开式的意义，掌握求Fourier展开式的基本方法。了解Fourier级数的收敛性定理、逐项积

19、分和逐项求导定理以及Parseval等式，并能应用Fourier级数求某些级数的和（例如）。（五）多元微分学1 理解欧氏空间的概念及欧氏空间中向量的内积与模、开集与闭集、开区域与闭区域的意义，了解完备性定理及紧性定理。2 理解多元函数的概念。掌握多元函数的全面极限、累次极限和特殊路径极限的意义，并能根据定义计算多元函数极限，或证明二元极限不存在，能计算多元函数的全面极限和累次极限。3 理解多元连续函数的概念，掌握其性质，并能判断多元函数的连续性。了解多元函数的一致连续性。4 理解偏导数的概念，掌握其计算法则，能熟练计算函数的偏导数和复合函数的导函数，能计算函数在给定方向上的导函数。5 理解多元

20、函数的微分的概念，并能判断函数的可微性。6 理解隐函数存在定理和反函数存在定理，熟练掌握隐函数的微分法。7 理解Taylor公式的意义，并能求出二元函数的具有指定阶数的Taylor公式。8 能应用偏导数求空间曲线的切线、法平面及空间曲面的法线和切平面的方程。9 理解多元函数的极限和最值的意义、极值的必要条件和充分条件，掌握求多元函数极值、条件极值及在闭区域上的最值的方法，并用于解决实际问题。（六）多元积分学1 理解重积分的概念、科技的充分必要条件及重积分的性质。2 掌握二重积分和三重积分化累次积分的方法以及二重、三重积分的变量代换方法（特别，平面极坐标变换，空间柱坐标和球坐标变换），能熟练计算

21、二重和三重积分，并用于计算平面图形面积、柱体体积、曲面面积及曲面所围的立体体积。了解n重（n>3）积分的计算方法（化为累次积分及变量代换）。3 了解二重、三重广义积分的意义（无界域情形和不连续函数情形），掌握它们的基本判敛法和基本计算方法。4 了解含参变量的正常积分的基本性质（连续性，积分号下取极限、求导和求积分），了解含参变量的广义积分一致收敛性的意义及其基本性质（连续性，积分号下取极限、求导及求积分），掌握其一致收敛判别法，了解和函数。5 理解第一型和第二型曲线积分的意义、性质、实际背景及二者的联系，能熟练计算曲线积分。6 理解并掌握Green公式的意义，并能应用它计算曲线积分。7

22、理解第一型和第二型曲面积分的意义、性质、实际背景及二者的联系，能熟练计算曲面积分。8 理解并掌握Gauss公式和Stokes公式的意义，并能用于曲面积分或曲线积分的计算。了解空间曲线积分与路径无关的充分必要条件及其对曲线积分计算的应用。9 了解场的概念和保守场的意义，能计算场的梯度、散度和旋度。三、参考书目现行（公开发行）综合性大学（师范大学）数学系用数学分析教程。硕士研究生入学考试高等代数考试大纲 此高等代数考试大纲适用于中国科学院研究生院数学学科所有专业的硕士研究生入学考试。高等代数是正规大学数学系本科学生的最基本课程之一，也是大多数理工科专业学生的必修基础课。它的主要内容包括多项式、行列

23、式和线性方程组、矩阵及其标准形、特征值和特征向量、线性变换和矩阵范数。要求考生熟悉基本概念、掌握基本定理、有较强的运算能力和综合分析解决问题能力。、考试内容（一） 多项式1 一元多项式的因式、带余除法公式及互素的概念及判别；2 复根存在定理；3 根与系数关系；4 Sturm定理。（二） 行列式和方程组1 行列式的置换、对换、置换奇偶性；2 行列式的定义，基本性质及计算；3 Vandermonde行列式；4 行列式的代数余子式、Cramer法则。（三） 矩阵1 矩阵基本运算、分块矩阵运算；2 初等矩阵、初等变换和矩阵的秩；3 矩阵的逆、伴随阵、线性方程组的矩阵形式；4 行列式乘积定理；5 矩阵和

24、转置、Hermite共轭；6 对角阵、三角阵、三对角阵；7 矩阵的迹、方阵多项式；8 广义逆矩阵。（四） 线性方程组求解1 线性方程组有解的充分必要条件；2Gauss消元法；3三角分解。（五） 线性空间和线性变换；1 向量的线性相关和线性无关；2 线性空间的定义及性质；3 向量组的秩、线性空间的基及坐标；4 线性变换的矩阵表示；5 矩阵相似；6 不变子空间；7 子空间的直接和、维数公式；8 线性空间的同构。（六） 特征值和特征向量1 特征值和特征多项式；2 特征向量、特征子空间、度数和重数；3 非亏损矩阵的完全特征向量系和谱分解；4 特征值估计的圆盘定理；5 三对角矩阵的特征值与Sturm定理

25、。（七） 内积空间和等积变换1 Euclid空间的标准正交基，施密特（Schmidt）正交化；2 Gram行列式；3 正交变换及其矩阵表示；4 初等旋转和镜像变换；5 QR分解；6 酉空间和酉变换；7 正交相似变换和酉相似变换；8 向量到子空间的距离、最小二乘。（八） 二次型和对称矩阵1 二次型及其标准形、惯性定理；2 实对称矩阵正定的充分必要条件；3 Rayleign商；4 极大极小原理、极小极大原理；5 正定矩阵的开方和Cholesky分解；6 Hermite型和Hermite矩阵；7 正规矩阵。（九） Jordan标准形1 向量的最小化零多项式；2 线性变换及矩阵的最小多项式；3 矩阵的

26、Jordan标准形及其唯一性；4 初等因子和不变因子；5 矩阵函数。（十） 极限和范数1 向量和矩阵的极限；2 向量范数和范数等价定理；3 相容范数和从属范数；4 矩阵依范数的收敛性。（十一） Sturm定理及其应用二、 掌握重点（一） 行列式乘积定理及其应用（二） 分块矩阵运算及其应用（三） 矩阵三角分解及其应用（四） 矩阵的秩及其应用（五） 线性空间的概念及性质（六） 线性变换下的不变子空间及其矩阵表示（七） 圆盘定理与特征值估计（八） 二次型的标准形（九） 实对称矩阵及其性质（十） 矩阵Jordan标准型的计算及其应用（十一） 矩阵范数与矩阵收敛三、 参考书目1 北京大学编高等代数，高等

27、教育出版社，1988.2 复旦大学蒋尔雄等编线性代数，人民教育出版社，1988.3 张禾瑞，郝鈵新，高等代数，高等教育出版社， 1997.中科院研究生院硕士研究生入学考试普通物理（乙）考试大纲一 考试内容： 大学工科类专业的大学物理或普通物理课程的基本内容，包含力学、电学、光学、原子物理、热学等。二 考试要求：(一) 力学1. 质点运动学:熟练掌握和灵活运用：矢径；参考系；运动方程；瞬时速度；瞬时加速度；切向加速度；法向加速度；圆周运动；运动的相对性。2质点动力学:熟练掌握和灵活运用：惯性参照系；牛顿运动定律；功；功率；质点的动能；弹性势能；重力势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；动

28、量、冲量、动量定理；动量守恒定律。3刚体的转动:熟练掌握和灵活运用：角速度矢量；质心；转动惯量；转动动能；转动定律；力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律；角动量和冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律。 4简谐振动和波:熟练掌握和灵活运用：运动学特征（位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相）；动力学分析；振动方程；旋转矢量表示法；谐振动的能量；谐振动的合成；波的产生与传播；波的能量、能流密度；波的叠加与干涉；驻波；多普勒效应。5狭义相对论基础:理解并掌握：伽利略变换；经典力学的时空观；狭义相对论的相对性原理；光速不变原理；洛仑兹变换；同时性的相对性；狭义相对论的时空观；狭义相对论的动力学基础。(二) 电磁学1. 静电场：熟练掌握和灵活运用：库仑定律，静电场的电场强度及电势，场强与电势的叠加原理。理解并掌握：高斯定理，环路定理，静电场中导体及电介质问题，电容、静电场能量。了解：电磁学单位制,基本实验。2. 稳恒电流的磁场：熟练掌握和灵活运用：磁感应强度矢量，磁场的叠加原理，毕奥萨伐尔定律及应用，磁场的高斯定理、安培环路定理及应用。理解并掌握：磁场对载流导体的作用，安培定律。运动电荷的磁场、洛仑兹力。了解：磁介质, 介质的磁化问题, 电