聚焦生物大分子结构与功能的“实验+计算”,近期交叉研究院老师编撰的两本专业教材正式面世:《生物固体核磁共振——原理与应用》(武汉大学出版社)与《生物计算模拟与蛋白质设计》(化学工业出版社),均为2026年3月出版。这是交叉研究院在生物医药、结构生物学与计算科学深度融合方向上的又一重要教学成果,充分体现了学院在交叉学科人才培养与前沿科研转化方面的持续深耕。
《生物固体核磁共振——原理与应用》
内容简介
《生物固体核磁共振——原理与应用》由陆珺霞教授担任主编。本书系统阐述了生物固体核磁共振(ssNMR)的理论基础与实验方法,旨在为读者提供从入门到精通的完整知识体系,适合生物、化学、物理及相关交叉领域的高年级本科生、研究生及科研人员使用。
全书分为三大部分:
第一部分(第1-4章):理论基础篇。 着重夯实核磁共振的核心理论根基,重点讲解魔角旋转、交叉极化、去耦与重耦技术。内容涵盖核磁共振的基本原理、自旋体系与弛豫机制、化学位移与耦合作用等核心知识点,表述通俗易懂、条理清晰,帮助读者快速建立对核磁共振技术的基础认知。第二部分(第5-8章):实验核心篇。 以蛋白质研究为典型案例,系统介绍生物固体核磁共振的完整研究流程——从样品制备、化学位移归属,到结构解析与分子动态特性研究,并结合理论与研究实例,深入讲解获取结构约束、计算三维结构及解析动态行为的关键方法。第三部分(第9章):拓展应用篇。 拓展介绍与生物磁共振相关的分子动力学模拟计算方法,架起实验与理论计算的桥梁,帮助读者拓宽学术视野,了解ssNMR技术在结构生物学、药物研发等领域的前沿应用。本书特色
1、填补空白。 是国内首部针对生物固体核磁共振、特别是蛋白质结构研究方法的系统性教科书。2、经验凝聚。 凝聚了作者团队在一线耕耘多年的理论和实践经验总结。3、方法详尽。 详细讲述了固体核磁研究蛋白质的完整流程和常用技术。4、案例丰富。 利用实例阐述固体核磁研究膜蛋白和蛋白淀粉样纤维所能解决的生物学问题和实验方法。主编简介
陆珺霞,博士、教授、博士生导师。主要研究方向为利用固态核磁研究神经退行性疾病相关淀粉样蛋白结构,功能性纤维蛋白结构,生物矿化蛋白等,在Cell、PNAS、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society等学术期刊上发表论文40余篇。
《生物计算模拟与蛋白质设计》
内容简介
《生物计算模拟与蛋白质设计》由段谟杰教授担任主编。本教材在扼要介绍生物计算模拟和蛋白质设计研究进展的基础上,系统阐述分子动力学模拟基本原理、分子模拟常用软件及运行方案、自由能模拟、分子模拟在生物体系中的应用、蛋白质计算设计、人工智能蛋白质设计、功能蛋白质设计等计算生物学领域的前沿理论及技术。
教材涵盖的主要内容包括:生物分子的结构与检测方法、分子动力学模拟基本原理与力场、体系运动方程求解与热力学采样、分子模拟常用软件及运行方案、自由能模拟方法、分子模拟在生物体系中的应用、蛋白质计算设计、人工智能驱动的蛋白质设计、功能蛋白质设计等前沿领域。
本书特色
1、前沿引领。 系统涵盖人工智能蛋白质设计、功能蛋白质设计等最新前沿方向,体现信息技术与生物技术的深度融合。2、理论与实战并重。 提供常用模拟软件的运行命令和参数实例,便于读者上手实践,贴合交叉学科学生“即学即用”的需求。3、系统完整。 从分子动力学模拟基础到蛋白质设计前沿应用,构建完整的知识体系。4、图文并茂。 全书各章均配有翔实的图表,帮助读者直观理解复杂概念和技术方法。主编简介
段谟杰,武汉科技大学教授。从事蛋白质结构与功能研究,应用和发展分子动力学模拟方法,结合增强采样、人工智能技术等探索蛋白质结构动态行为及其在功能行使中的作用。以通讯作者在Science Advances、JACS、Advanced Science、JACS Au、JPCL等权威期刊发表SCI论文60余篇,主持国家自然科学基金两项,担任生物信息学学会生物分子结构预测与模拟专业委员会委员等。
两本教材的出版,是交叉研究院长期坚持“学科交叉、技术融合、问题导向”的集中体现:一本侧重实验前沿(固体核磁),一本侧重计算前沿(分子模拟与AI设计),两者互为补充,共同服务于从原子尺度理解生物大分子的结构与功能。