《化學(xué)信息學(xué)》是為大學(xué)本科生而編寫的化學(xué)信息學(xué)教材，共分為6章：第1章介紹了化學(xué)信息學(xué)基礎(chǔ)，內(nèi)容主要包括化學(xué)信息學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展、基本概念、研究?jī)?nèi)容與方法及其與實(shí)驗(yàn)科學(xué)的關(guān)系；第2章介紹了化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)表示方法與特點(diǎn)、化學(xué)軟件ChemOffice與HyperChem的使用；第3章重點(diǎn)講述了基于網(wǎng)絡(luò)資源的化學(xué)文獻(xiàn)檢索方法與技巧、文獻(xiàn)管理軟件EndNote的使用；第4章介紹了基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與回歸建模分析；第5章介紹了試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法等；第6章主要介紹了分子力學(xué)與分子模擬初步。
《化學(xué)信息學(xué)》可作為高等學(xué)校化學(xué)、化工、材料、生物、環(huán)境等相關(guān)專業(yè)本科生化學(xué)信息學(xué)課程的基礎(chǔ)教材。由于所涉及內(nèi)容、技術(shù)與方法等具有一定的普適性，本書也可作為相關(guān)領(lǐng)域科研人員的參考用書。
從信息時(shí)代走到了大數(shù)據(jù)時(shí)代的今天，信息技術(shù)的飛速發(fā)展正在逐漸改變著我們生活和思維方式，信息技術(shù)也必定融入科學(xué)研究之中！充分運(yùn)用信息技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代科技人才必備的最重要的基本技能之一。正是順應(yīng)了時(shí)代的進(jìn)步，化學(xué)信息學(xué)的研究才得以產(chǎn)生并快速發(fā)展起來(lái)，化學(xué)信息學(xué)不僅成為整個(gè)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要組成部分，而且有力地推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科群的發(fā)展，從而成為充滿活力、頗具影響的新興交叉領(lǐng)域。
化學(xué)信息學(xué)的本質(zhì)就是將信息學(xué)方法、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用于化學(xué)等學(xué)科的相關(guān)研究之中，其主要內(nèi)容涉及化學(xué)信息的獲取與表達(dá)、管理與傳播，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)信息的分析與挖掘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的創(chuàng)新。
考慮到化學(xué)信息學(xué)研究?jī)?nèi)容的廣博且涉及多個(gè)相關(guān)學(xué)科、學(xué)生的接受能力及教學(xué)課時(shí)所限，我們將化學(xué)信息學(xué)教學(xué)體系分解為兩個(gè)階段。
(1) 本科生階段的重點(diǎn)
化學(xué)信息學(xué)的定義及其主要研究?jī)?nèi)容；
化學(xué)信息的表達(dá)、文獻(xiàn)檢索及文獻(xiàn)管理軟件的使用；
簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其在化學(xué)中的應(yīng)用；
分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)及分子模擬簡(jiǎn)介；
化學(xué)軟件(ChemOffice、HyperChem等)的初步使用。
(2) 研究生階段的重點(diǎn)
化學(xué)信息表達(dá)新方法及其應(yīng)用的研究；
數(shù)據(jù)挖掘（建模分析）新方法及其應(yīng)用的研究；
理論化學(xué)計(jì)算、分子模擬及其應(yīng)用的研究。
作為化學(xué)等相關(guān)各專業(yè)本科生信息技術(shù)的第二層次教學(xué)，化學(xué)信息學(xué)屬核心內(nèi)容，主要包括以下三部分。
化學(xué)信息學(xué)基礎(chǔ)。內(nèi)容主要包括化學(xué)信息學(xué)的基本概念、研究?jī)?nèi)容與方法；化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)表示（包括線性表示、連接表表示等）；基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與回歸建模分析；試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法等。
文獻(xiàn)檢索與學(xué)術(shù)期刊。內(nèi)容主要包括文獻(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)；重點(diǎn)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)（SciFinder、Web of Science、CNKI等）、搜索引擎（谷歌學(xué)術(shù)、百度學(xué)術(shù)）；期刊影響因子與分區(qū)簡(jiǎn)介；重要學(xué)術(shù)期刊簡(jiǎn)介；文獻(xiàn)管理軟件EndNote的使用等。
分子力學(xué)與分子模擬初步。內(nèi)容主要包括分子力學(xué)的基本原理、勢(shì)能組成和力場(chǎng)參數(shù)；分子力學(xué)應(yīng)用及分子動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介；分子模擬基本方法及其應(yīng)用等。
《化學(xué)信息學(xué)》定位為化學(xué)學(xué)科本科生教材，在教學(xué)內(nèi)容的選編、素材的選取等方面均以本科生的基礎(chǔ)及需求為出發(fā)點(diǎn)、以實(shí)際應(yīng)用為落腳點(diǎn)、以能力拓展為期望；結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，精心組織教材的基礎(chǔ)核心內(nèi)容；以研究及應(yīng)用為延伸并融入最新研究成果，建立及貫徹化學(xué)信息學(xué)的基本思想、方法與技術(shù)；打造符合教育教學(xué)規(guī)律的多方位、多視角的立體教材，充分體現(xiàn)務(wù)實(shí)、發(fā)展、提高的教學(xué)理念與特色。
《化學(xué)信息學(xué)》共分為6章：第1章由呂文娟編寫，第2、4章由翟紅林編寫，第3章由曹晶晶編寫，第5章由李書艷編寫，第6章由張曉昀編寫。全書由翟紅林、張曉昀統(tǒng)稿。在本書的編寫中，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)與同事都給予了熱情的鼓勵(lì)與支持。教材的出版獲得了蘭州大學(xué)教材建設(shè)項(xiàng)目的資助；化學(xué)工業(yè)出版社的編輯為本教材的出版付出了巨大的努力。在此，我們表示崇高的敬意，并致以衷心的感謝！
與傳統(tǒng)學(xué)科相比，化學(xué)信息學(xué)是一門新興的、快速發(fā)展的交叉學(xué)科；加之筆者的學(xué)識(shí)與水平有限，書中難免出現(xiàn)疏漏、不妥之處，懇請(qǐng)各位專家、同行及廣大的讀者予以批評(píng)、指正。
編者
2019年8月于蘭州大學(xué)
翟紅林，蘭州大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，教授、博士生導(dǎo)師，1986年6月蘭州大學(xué)化學(xué)系物理化學(xué)本科專業(yè)畢業(yè)獲學(xué)士學(xué)位并留校工作至今。2004年12月獲蘭州大學(xué)分析化學(xué)博士學(xué)位，2007年1月至2008年1月赴臺(tái)灣長(zhǎng)庚大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究中心開(kāi)展抗癌藥物設(shè)計(jì)及癌癥早期診斷的博士后研究工作。專業(yè)特長(zhǎng)為數(shù)據(jù)建模與分析、程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用；目前主要從事復(fù)雜體系中的多組分同時(shí)定性與定量分析、實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化、分子模擬與藥物分子設(shè)計(jì)的化學(xué)與生物信息學(xué)及其在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的教學(xué)與科研工作。已在TrAC-Trends in Analytical Chemistry、Analyst、Analytica Chimica Acta、Food Chemistry、J. Chromatography A、Talanta、J. Separation Science、J. Chemical Information and Modeling、Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems、Chemical Biology & Drug Design、Computational Biology & Chemistry等國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表研究論文六十余篇；已主持并完成國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目及多項(xiàng)校企橫向課題。
第1章緒論1
本章要點(diǎn)1
1.1信息與信息學(xué)1
1.1.1信息1
1.1.2信息學(xué)2
1.2化學(xué)信息與化學(xué)信息學(xué)3
1.2.1化學(xué)信息3
1.2.2化學(xué)信息學(xué)5
1.3化學(xué)信息學(xué)與實(shí)驗(yàn)科學(xué)的關(guān)系8
1.4關(guān)于本教材8
思考與練習(xí)9
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀9
第2章化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)表示10
本章要點(diǎn)10
2.1化學(xué)結(jié)構(gòu)的表示10
2.1.1化學(xué)結(jié)構(gòu)的一般表示及其特點(diǎn)10
2.1.2化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)表示方法11
2.2SMILES編碼13
2.3化學(xué)結(jié)構(gòu)的二維表示及格式文件18
2.3.1連接表18
2.3.2格式文件19
2.4化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)處理22
2.4.1化學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輸入與可視化22
2.4.2ChemOffice簡(jiǎn)介25
2.4.3HyperChem簡(jiǎn)介35
思考與練習(xí)40
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀44
第3章化學(xué)文獻(xiàn)檢索與管理45
本章要點(diǎn)45
3.1文獻(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)45
3.1.1文獻(xiàn)檢索的意義45
3.1.2科技文獻(xiàn)的類型及其特點(diǎn)46
3.1.3重要的文獻(xiàn)源46
3.1.4科技文獻(xiàn)檢索方法與途徑48
3.2美國(guó)化學(xué)文摘（CA）50
3.2.1CA概況50
3.2.2SciFinder(Science Finder)50
3.3SCI與EI62
3.3.1科學(xué)引文索引(SCI)62
3.3.2Web of Science63
3.3.3EI檢索及EI Village 278
3.4ScienceDirect與Reaxys83
3.4.1ScienceDirect的特點(diǎn)、檢索方法與技巧意義83
3.4.2Reaxys數(shù)據(jù)庫(kù)84
3.5中文文獻(xiàn)檢索簡(jiǎn)介90
3.5.1概況90
3.5.2中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)90
3.6搜索引擎檢索94
3.6.1谷歌學(xué)術(shù)95
3.6.2百度學(xué)術(shù)95
3.7重要學(xué)術(shù)期刊簡(jiǎn)介97
3.7.1電子期刊的興起97
3.7.2綜合性期刊98
3.7.3常見(jiàn)的化學(xué)化工類期刊98
3.8文獻(xiàn)管理軟件100
3.8.1文獻(xiàn)管理與軟件100
3.8.2EndNote100
思考與練習(xí)109
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀109
第4章常用數(shù)據(jù)處理方法110
本章要點(diǎn)110
4.1化學(xué)計(jì)量學(xué)簡(jiǎn)介110
4.1.1計(jì)量與計(jì)量學(xué)110
4.1.2化學(xué)計(jì)量學(xué)的基本內(nèi)涵111
4.2化學(xué)數(shù)據(jù)的預(yù)處理112
4.2.1化學(xué)數(shù)據(jù)的基本特點(diǎn)112
4.2.2化學(xué)數(shù)據(jù)的基本描述113
4.2.3化學(xué)數(shù)據(jù)常用的預(yù)處理方法120
4.3線性回歸125
4.3.1回歸模型與最小二乘法126
4.3.2多元線性回歸分析129
4.4主成分分析與因子分析137
4.4.1主成分分析137
4.4.2因子分析141
4.5偏最小二乘分析及應(yīng)用145
4.6多維校正簡(jiǎn)介147
思考與練習(xí)148
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀149
第5章試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化151
本章要點(diǎn)151
5.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)151
5.2單因素優(yōu)選法153
5.2.1均分法153
5.2.2對(duì)分法（平分法）153
5.2.3黃金分割法153
5.2.4分?jǐn)?shù)法（斐波納契數(shù)列法）154
5.2.5其他方法介紹155
5.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)156
5.3.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)概述156
5.3.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法159
5.3.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析法166
5.4均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)170
5.4.1均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)表171
5.4.2均勻設(shè)計(jì)基本步驟172
思考與練習(xí)174
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀175
第6章分子力學(xué)與分子模擬176
本章要點(diǎn)176
6.1分子力學(xué)的產(chǎn)生176
6.2分子力學(xué)理論178
6.3分子力場(chǎng)構(gòu)成178
6.3.1鍵伸縮能179
6.3.2鍵角彎曲能182
6.3.3二面角扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)能183
6.3.4范德華相互作用能184
6.3.5靜電相互作用能185
6.3.6交叉項(xiàng)185
6.3.7分子力場(chǎng)參數(shù)化186
6.4常見(jiàn)的力場(chǎng)187
6.4.1常見(jiàn)的力場(chǎng)介紹187
6.4.2常見(jiàn)分子力場(chǎng)的選擇188
6.4.3分子力場(chǎng)存在的問(wèn)題188
6.5分子力學(xué)與量子力學(xué)的比較189
6.6分子力場(chǎng)應(yīng)用189
6.6.1分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化190
6.6.2定量構(gòu)效關(guān)系195
6.6.3分子對(duì)接202
6.6.4分子動(dòng)力學(xué)模擬205
6.7分子力學(xué)發(fā)展趨勢(shì)210
思考與練習(xí)215
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀216
附錄218
附錄1格魯布斯（Grubbs）臨界值表218
附錄2Q檢驗(yàn)臨界值表218
附錄3t檢驗(yàn)臨界值表219
附錄4F檢驗(yàn)臨界值表219
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