DNA计算反应网络的设计与应用

本书介绍了DNA计算领域及DNA计算反应网络相关的部分代表性的国内外研究进展，以及作者近几年在该领域的主要研究成果，全书共分8章。第1章介绍DNA计算反应网络的研究背景和相关概念等。第2章介绍DNA计算相关的基础知识及仿真软件。第3章和第4章分别介绍求解0-1整数规划问题的链置换反应网络的构建和求解一类特殊整数规划问题的DNA折纸计算网络的构建。第5章和第6章分别描述基于DNA折纸的动态与非门逻辑电路的构建和基于简单高效的AND逻辑块的DNA全加器电路的构建。第7章在前几章研究的基础上，提出了基于DNA折纸的局部可扩展DNA逻辑网络。第8章总结全书主要内容，并对DNA计算反应网络未来的研究方向进行了展望。本书适合DNA计算、DNA纳米技术、化学生物学、信息与计算科学及人工智能等领域的科研人员，高等学校师生以及对DNA计算感兴趣的读者。

第1章 结论

1.1 DNA计算反应网络的研究背景

1.2 DNA计算反应网络的研究意义及进展

1.3 本书的主要内容和框架

第2章 基础知识及仿真软件

2.1 DNA分子结构和碱基互补配对原则

2.2 DNA计算相关的工具酶

2.3 无酶参与的DNA生化反应

2.4 DNA计算相关的仿真软件

第3章 求解0-1整数规划问题的链置换反应网络

3.1 0-1整数规划问题

3.2 链置换反应网络的设计思路

3.3 链置换反应网络的构建

3.4 实验材料和方法

3.5 实例分析和讨论

3.6 本章小结

第4章 求解一类特殊整数规划问题的DNA折纸计算网络

4.1 特殊整数规划问题

4.2 DNA折纸计算网络的构建

4.3 实例分析

4.4 本章小结

第5章 基于DNA折纸的动态与非门逻辑电路

5.1 逻辑电路

5.2 动态与非门逻辑电路的构建

5.3 动态与非门逻辑电路的运算

5.4 本章小结

第6章 基于简单高效的AND逻辑块的DNA全加器电路

6.1 基于链置换反应的AND逻辑块的构建

6.2 基于AND逻辑块的XOR逻辑电路的构建

6.3 基于AND逻辑块的DNA半加器的构建

6.4 基于AND逻辑块的DNA全加器的构建

6.5 本章小结

第7章 基于DNA折纸的局部可扩展DNA逻辑网络

7.1 基于DNA折纸的局部基本逻辑电路的构建和级联

7.2 用于数字计算的局部DNA逻辑网络

7.3 求解3-SAT问题的集成DNA逻辑网络

7.4 实现疾病分类的局部DNA逻辑网络

7.5 本章小结

第8章 总结与展望

8.1 研究总结

8.2 创新点

8.3 研究展望

参考文献