一 数学:
1、数学软件:
(1)常见的通用数学软件包包括:Matlab和Mathematica和Maple,其中Matlab以数值计算见长,Mathematica和Maple以符 运算、公式推导见长
(2)专用数学包包括:
绘图软件类:MathCAD,Tecplot,IDL,Surfer,Origin,SmartDraw,DSP2000
数值计算类:Matcom,DataFit,S-Spline,Lindo,Lingo,O-Matrix,Scilab,Octave
数值计算库:linpack/lapack/BLAS/GERMS/IMSL/CXML
有限元计算类:ANSYS, MARC,PARSTRAN, FLUENT, FEMLAB,FlexPDE,Algor,COSMOS, ABAQUS,ADINA
数理统计类:GAUSS ,SPSS,SAS, Splus
学公式排版类:MathType,MikTeX,ScientificWorkplace,Scientific Nootbook
2、数学编程:
包括Fortran、C/C++、VB…MatLab、Maple、Mathematica、Femlab、……等编程,讨论各种算法,包括神经 络,模拟退火等,可以应用到计算数学,统计学等。
二、物理
1、 物理软件:
1基本用途软件
(1)符 计算:
mathematica:这是唯一一个商业软件,下面有的程序依赖于它,而且由于Wolfram当年也是高能物理出身,因此个人觉得该软件的使用体验很好,也是我唯一动心购买正版的软件。
form:大规模处理符 表达式的利器,下面有的软件包依赖于它,适宜用来做高圈多腿图的计算,但是用起来没有mathematica方便。
maxima:这个是mathematica的免费替代品,但缺点是很多表达式没法像mathematica那样化简,不过好在提供源代码.
(2)数值计算:
gsl:C程序写的数值计算库,内容还比较全面,用来做数值计算很方便,文档比较详细且集中。
cernlib:CERN的数值计算库以及一系列附加的分析绘图工具(甚至包括了下面的一些程序包)。优点是功能强大,专门针对高能物理中的各种应用比较全面;不过个人觉得文档有些散。
scilab:这个是类似于matlab的通用型数值计算软件,简单易用,界面友好,不过因为通常都直接写c或者fortran程序做计算,因此用得较少,也没做过比较是不是会比自己写调用gsl啥的慢很多。
octave:类似于scilab,目前我还没用过
(3)图形可视化:
root:CERN的一个解释型C语言编译器,功能强大,把C语言变成了类似于脚本语言,对做图比较方便。
gnuplot:绘图程序,功能也比较强,用起来也比较方便。
metapost:TeXLive自带的绘图程序,功能还不错,就是用起来不是很方便。
asymptote:在metapost的基础上改进了一些,用起来比metapost方便,不过个人觉得和metapost差不多。(可能我比较弱,无法掌握其精髓^_^)
2特殊用途:
(1).圈图计算
FeynArts:生成Feynman图和Feynman振幅的工具包,在mathematica下使用,方便易学。
FormCalc:配合form(自带得有)和FeynArts对Feynman振幅(小于等于1圈水平)进行解析化简的工具包,在mathematica下使用。
LoopTools:数值计算一圈动量积分的程序包,实际是用了ff包,但是比ff更加易用。但是处理红外发散是用的质量正规化。
QCDLoop:也是计算一圈动量积分的程序包,也用了ff包,但是用维数正规化来处理红外发散。
FeynCalc:具有教学性质的Feynman图计算包,在mathematica中使用,可以对1圈水平的Feynman振幅及模方进行化简,也可进行两圈自能图的计算,给出的表达式和教科书比较接近。
mincer:利用form计算三圈无质量自能图的工具包。
matad:计算三圈真空图的工具包,其中可以有一个质量参数。但是由于和目前form版本不兼容,因此需要进行修改才能配合使用。
(2).数值模拟
madgraph:在树图水平给出Feynman图并进行计算的工具包,利用Helicity方法可计算多腿图,使用比较方便。
madevent:和madgraph配合进行数值积分和事例生成。
comphep:一个简单易用的树图计算工具,可以生成Feynman图,给出解析表达式,进行数值计算,并绘出图形。
calchep:功能和comphep差不多,只是由另外一个人维护。
grace:在领头阶计算Feynman振幅的工具,目前正在扩展到次领头阶。也可以画Feynman图和生成事例。
pythia:强大的Monte Carlo模拟程序,可进行一系列计算,包括数值积分,parton shower,强子化和事例生成,似乎集成在cernlib里了,不过目前正在推出新的c++版本。
herwig:类似于pythia,只是用的算法不尽相同。也在推出新的c++版本。
(3).粒子谱计算
FeynHiggs:计算SUSY中Higgs粒子质量谱和衰变宽度的软件包,考虑了两圈效应,方便易用,甚至可在mathematica中调用。
SDecay:同样是计算SUSY中Higgs粒子质量谱和衰变宽度的软件包。
SoftSUSY:计算SUSY粒子质量谱和衰变宽度的软件包。
suspect:也是计算SUSY粒子质量谱的软件包。
(4).其他
Cuba:进行多维数值积分的软件包。
LanHep:根据拉氏量推导Feynman规则的软件包,可配合comphep/calchep和FeynArts使用。
LHAPDF: PDF的集合,汇聚了很多的PDF,但是稍微更新慢一些。
3 实验物理研究中的国际上常用的软件:
2、物理编程:
三、化学
1 化学软件:
1 一些常用的能在PC机上使用的化学类软件
(3)数据处理
化学中的数据处理多种多样,对不同的数据处理要求宜采用不同的软件完成。通用型的软件如:Origin, SigmaPlot等可以根据需要对实验数据进行数学处理、统计分析、付立叶变换、t-试验、线性及非线性拟合;绘制二维及三维图形如:散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、等高线图等。Origin的最新版本为6.0,其演示版可以从http://www.originlab.com/下载,SigmaPlot的最新版本为2000, 其评估版可以从http://www.spss.com/下载。
由Origin生成的二维及三维图形:
核磁数据处理软件:
有:NUTS、MestRe-C、Gifa等,NUTS可以处理一维及二维核磁数据,其功能包括付立叶变换、相位校正、差谱、模拟谱、匀场练习等几乎所有核磁仪器操作软件的功能,安装程序不大(3M), 价格为一千美元,其演示版可以在http://www.acornnmr.com/下载;MestRe-C为处理一维核磁数据的免费软件,功能完善。其最新版本为2.3,有兴趣者可以在http://qobrue.usc.es/jsgroup/MestRe-C/MestRe-C.html处查看有关信息即下载;Gifa可以处理一至三维核磁数据,为运行在LINUX操作系统中X-Window上的免费软件,有关信息可查看http://www.cbs.univontp1.fr/GIFA/。
由Nuts生成的一维及二维NMR图谱:
色谱及红外、Raman等实验数据的处理可以使用GRAMS/32, 有关信息可查阅该公司的 页http://www.galactic.com/ , 亦可索取免费的trial CDROM.
(4)文献管理
在收集参考文献过程中,文献管理程序可以帮助你整理、排列所收集的内容;撰写研究论文的过程中,这类程序允许你直接在文字处理过程中插入参考文献,并按要求自动生成规定格式的参考文献列表。这类程序中有代表性的有:EndNote 4, Reference Manager和ProCite等,它们都能对文献进行整理,能在文字处理程序中直接插入参考文献并生成一定杂志规定格式的参考文献列表。所不同的是EndNote 4对中文版的文字处理程序如Word的兼容性有问题,导致Word不能正常启动。其它两个程序则无此类烦恼。有关程序的演示版或测试版可以在http://www.niles.com/ (EndNote)和http://www.risinc.com/ (Reference Manager 9.5, ProCite 5.0)找到。
(5)图谱解析
解析有机化合物的红外、核磁及质谱有时是一件非常困难的工作,特别是复杂化合物的图谱解析更是这样。
核磁图谱的解析可以先利用ChemNMR, C13 Module for ChemWindow, gNMR等软件对目标化合物的化学位移进行估算或作出模拟谱,用以协助对该化合物图谱的指认。ChemNMR为ChemDraw Ultra版本的一个插件,可以用来估算大多数有机物的1H、13C化学位移及用线图表示的相应图谱,C13 Module for ChemWindow为ChemWindow的一个插件,可以用来估算大多数有机物的13C化学位移,gNMR则可用来估算任何NMR活性核的化学位移,并能画出非常逼真的图谱,该软件包所带的几个工具(gSPG, gCVT)亦可用来处理一维核磁图谱数据,并能与模拟谱进行比较,有关该程序的信息及演示版可以查阅http://www.cherwell.com/, 二维核磁的解析可以使用Sparky程序, 特别是对复杂2D NMR的解析非常有用。IR Mentor Pro,及IR SearchMaster为专门用来辅助红外图谱解析的工具,它们能对给定的红外图谱数据自动分析与处理,或对给定的振动谱带给出可能存在的功能团,有关的演示版可以在ftp://ftp.softshell.com/pub/上下载。MassSpectra Simulator为质谱模拟程序,其有关信息可以查阅以下 址http://members.aol.com/gjlinker .此外, 在ChemWindow 6.0 Spectroscopy版本中也有丰富的质谱分析辅助工具。
(6)计算机辅助教学
利用计算机动画、多媒体等功能协助学习一些比较抽象是一种非常有用的工具。这类的软件市面上非常多,不胜枚举。这里只介绍两个有关有机合成路线设计和有机化合物命名的工具。
CHAOS程序的出现比较早,是随一本《Organic Chemistry in Action》书一起上市的,这个短小精悍的程序可以使用“逆序法”自动寻找目标物的合成原料,非常好用。
前面已经介绍了ChemDraw的ultra版本包括了有机物的IUPAC命名功能,那是因为其中包括了一个Beilstein公司的AutoNom 2.0命名软件;实际上,今年该公司推出了AutoNom 4.0版,其功能更强大,除了给出IUPAC名称外,还给出CAS名称,更增加了对立体化学的支持。该软件的演示版可以在http://www.beilstein.com/站点下载。
(8)其他
1、化学实验仿真软件Model ChemLab 2.0
常用功能:绘制化学实验仪器,还可以给仪器添加水、标签等。
2、化学结构式绘制软件ChemDraw 5.0
说明:ChemDraw是ChemOffice的组件之一。
主要功能:绘制化学结构式。
3、化学结构式和反应式绘制软件ISIS/Draw 2.4
主要功能:化学分子结构式和反应式绘制。
4、专业绘制化学结构式软件ACD/ChemSketch 5.0
基本功能:绘制最基本的化学结构式,推算其宏观特性、化学反应图表、DNA双螺旋、电子轨道,绘制化学反应实验装置、实验室警告标志、与化学相关内容的海 、投影。
5、数据分析、工程绘图的软件Microcal Origin 5.0
主要功能:数据分析、工程绘图。
6、 化学软件:
计算化学类:Gaussian98,Spartan,ADF2000,ChemOffice
CoCoA、Singular、Macaulay等是处理交换代数和代数几何问题的NCSS,LISREL8.2.MINITAB14, JMP5.0, STATA8.0
1.红外光谱分析软件OPUS
2.NMR分析软件Mestrec
3.分子式软件chemwin 可以写方程式chemoffice(可以写方程式,预测1H or 13C NMR 铺图)chemsketch((可以写方程式,预测1H or 13C NMR 铺图,3D等功能)
4.实验过程,装置软件GlassyChemistry
5.XRD普图数据库 (sorry,应该归纳到数据库中,单方这里也无妨)PDFWIN6。
一些辅助软件chemcialelementschemical handbook7.其他的如origin, word等就不说了。
2、化学编程:
四、生物
1生物软件
(1)三维分子类
(2).DNA分析
(3).RNA分析
RNAdraw:RNA二级结构分析软件
RNAstructure:预测RNA 级结构图
RnaViz:RNA二级结构图绘制程序
(4).蛋白质分析
(5).生化教学
mmp.zip:将生化代谢中的各种途径用图表的形式表示出来
linpath.zip:线性酶反应模拟软件
protlab:蛋白质纯化仿真软件
MOLMED.ZIP:生化基础概念演示教学程序
Biochem:生化教学文件
photo:光合作用教学程序
Adrenalin:肾上腺素在肝糖原代谢中的作用演示
Virtual Cell Lab:多媒体细胞生物学教学程序
(6).生化工程
brd.zip:生物反应器(发酵罐)设计软件
BioStat:BioStatB发酵罐控制程序
PenSimv:青霉素发酵模拟软件
BioProSim:发酵实时模拟软件
(7).序列格式转换
(8).引物分析
primer Premier 5.0:引物设计工具
Oligo:引物分析著名软件
Primer Designer:专门用 pASK-IBA~pPR-IBA表达载体免费的引物设计辅助软件
Array Designer:批量设计DNA和寡核苷酸引物工具
Beacon Designer:PCR定量分析分子信标(Molecularbeacon)设计软件
NetPrimer:基于WEB界面的引物设计程序
(11).质粒绘图
(12).图像处理
Image Tool:科学用途的处理图像软件
Image J:用Java语言写成的科学用途的处理图像软件
Cross Checker:基因指纹图分析软件
ALFmap:ALF(Amersham Pharmacia)图像格式转换软件
Band Leader:凝胶图像处理软件
Scion lmage:图像处理与分析工具
OSIRIS:通用医学图像处理与分析软件
Melanie 3 Viewer:免费Melanie图像查看器
Smart Draw:流程图绘制软件演示版
GIMPWin:图像处理自由软件
ChromoZoom:比较两个图像的相同与不同之处软件
bandscan:蛋白凝胶电泳图像分析软件
SigmaScanPro:图像分析软件30天全功能演示版
SigmaGel:凝胶图像分析软件
TotalLab:图像分析软件
Lablmage:凝胶图像分析软件
GelDiff:定量比较两个2D凝胶图像的不同之处的JAVA软件
Timediff:分析蛋白/基因表达图谱时间序列的JAVA软件
QuantiScan:使用简单功能专一的凝胶扫描、分析软件
PDQuest:分析2维凝胶并生成数据库的标准软件
(13).数据处理
CurveExpert:用于ELISA标准曲线拟合的软件
Cliekh Graph:实验数据作图软件
Statistica:专业统计软件
GraphPad PRISM:著名的数据处理软件
NoSA:中文非典型数据统计分析系统
CrossGraphs:多变量数据库图形显示软件
SigmaPlot:绘图和数据分析软件包30天全功能评估版
SYSTAT:数据统计分析与作图的利器30天全功能演示版
SigmaStat:智能统计软件30天全功能演示版
PeakFit:自动分离、拟合与分析非线性数据软件
TableCurve:自动两维曲线拟合与经验公式查找软件
TableCurve :自动三维曲面拟合与经验公式查找软件
SPSS:非常权威且有名的数据统计处理软件30天全功能演示版
Origin:易于使用的科学用途数据绘图与数据分析处理工具软件
DATb:进行生物曲线拟合与数据分析的免费软件
数据作图助手:对实验结果进行数据分析和作图的专业软件
(14).检索与阅读
PatentIn:用于将序列专利提交给美国国家专利与商标局的辅助软件
Checker:用于将序列专利提交给美国国家专利与商标局的辅助软件
ica32t.exe:中国生物学文献数据库检索客户端软件
PathDB检索程序:(代谢途径数据库)检索程序
PubCrawler:Medline文献库与GenBank核酸序列库检索软件
NetRoseBrowser:PDG格式浏览器
Book Express:专门用于超星数字图书下载的工具软件
EndNote:专业参考文献查询软件
Reference Manager:专业参考文献查询软件
Procite:参考资料检索管理软件
Sequin:数据库GenBank,EMBL,DDBJ查询软件
MiniViewer:数图阅览器
Compresslt:JBG(NLC)”JPG转换功能软件
Refs:参考文献管理软件
Scholars Aid:文献参考资料等日常资料的整理软件
paperworks:免费的参考文献管理软件
KD:知识仓库建库管理系统
(15).基因芯片
AMADA:用来组织、研究、显示、分析微数组(Microarray)数据软件
ScanAlyze:进行微矩阵荧光图像分析软件
Cluster:对大量微矩阵数据组进行分析处理的软件
TreeView:用图形来显示Cluster软件分析的结果软件
AMAD:微数组数据库
ArrayMakerv:Stanford大学Brown实验室提供的基因芯片研究全套设备相配套的软件与文档
J-Express:分析微矩阵(Microarray)实验获得的基因表达数据的软件
(16).其他功能软件
(17).化学绘图
ACD/CHEMSKETCH:绘制分子结构的免费软件及其汉化版
ACD/ChemSketch及ChemBasic:绘制分子结构的免费软件5.0版本及其汉化版
Chemfont:化学符 与TureType字体,可以在Word中直接插入文章中
clip.zip:化学图片集,含有近400幅与化学有关的GIF图片
ISIS DRAW:绘制化学结构式的免费软件
AutoNom:ISIS/Draw软件的插件(自动生成符合IUPAC命名规则的化合物名称)
ChemWindows:绘制化学结构式的免费软件
MarvinSketch:JAVA语言编写的小巧好用的化学结构式绘制程序
ACD/Structure Drawing Applet:绘制化学结构式免费JAVA小程序
ChemPen:绘制化学结构式软件
ChemPen+:绘制化学结构式软件
ChemPen:绘制化学结构式软件
19.在线综合工具
Biology Workbench:基于WEB的生物学综合工具
sewer: 上常用在线工具集合,本地版
20.在线蛋白工具
BCM Search Launcher:蛋白序列二级结构预测综合站点
DAS:蛋白跨膜预测服务器、输入蛋白序列,预测跨膜区域
TopPred:蛋白预测服务器提供的膜蛋白拓扑学预测在线工具
SOSUI:膜蛋白分类和二级结构预测在线工具
PSIpred-MEMSAT:进行二级结构预测与跨膜拓朴结构预测
HMMTOP:预测蛋白序列的跨膜螺旋与拓扑结构服务器
SMART:提供蛋白序列,在结构域数据库中查询/显示出其结构域及跨膜区等
TMpred:预测蛋白序列跨膜区
TMHMM:预测蛋白的跨膜螺旋
The PredictProtein server:提供蛋白数据库查询,预测蛋白各种结构的服务
SPLIT:膜蛋白二级结构预测服务器
PRED-TMR:提供基于SwissProt数据库统计分析的预测蛋白跨膜片段的服务
CoPreThi:基于INTERNET的JAVA程序,预测蛋白的跨膜区
TMAP:提供预测蛋白跨膜片段的服务
21.RNA analysis
Pattern Search and Discovery:巴斯德研究所提供的常用RNA在线分析工具
DNA sequence analysis:巴斯德研究所提供的常用特征序列查询工具
Search Genes and Coding Regions:巴斯德研究所提供的常用DNA在线分析工具
Oligonucleotide Calculator:巴斯德研究所提供的基因与编码区查找工具
解链温度计算器:JAVA语言写的寡核苷酸计算器,给出核酸序列,计算GC百分比、解链温度、长度、分子量。可以下载后使用,当小计算器
BCMgene-finder:核酸序列查找服务器,提交核酸序列,选择相应的数据库,进行序列查找
22.在线引物设计
The Primer Generator:在线引物设计程序
Prime3:比较有名的在线引物设计程序
Sequin:数据库GenBank,EMBL,DDBJ查询软件
MiniViewer:数图阅览器
Compresslt:JBG(NLC)”JPG转换功能软件
Refs:参考文献管理软件
Scholars Aid:文献参考资料等日常资料的整理软件
paperworks:免费的参考文献管理软件
KD:知识仓库建库管理系统
15.基因芯片
AMADA:用来组织、研究、显示、分析微数组(Microarray)数据软件
ScanAlyze:进行微矩阵荧光图像分析软件
Cluster:对大量微矩阵数据组进行分析处理的软件
TreeView:用图形来显示Cluster软件分析的结果软件
AMAD:微数组数据库
ArrayMakerv:Stanford大学Brown实验室提供的基因芯片研究全套设备相配套的软件与文档
四、限制酶切位点分析:
DNAssist2.0
大多软件只对线性序列进行分析,那么cNNNNN…NNNgaatt环状的序列就找不到EcoR I的位点。DNAssist 1.0能很容易把这个EcoR I位点找出来。另外DNAssist在输出上非常完美,除了图形、线性显示外,还有类似DNASIS的列表方式,列出有的位点(按酶排列,按碱基顺序排列)。
六、引物分析:
Primer Premier 5.0
顾名思义,该软件就是用来进行引物设计的。可以简单地通过手动拖动鼠标以扩增出相应片段所需的引物,而在手动的任何时候,下面显示各种参数的改变和可能的二聚体、异二聚体、发夹结构等。也可以给定条件,让软件自动搜索引物,并将引物分析结果显示出来。而且进行这些操作非常简单
Oligo 6.57
引物分析著名软件,主要应用于核酸序列引物分析设计软件,同时计算核酸序列的杂交温度(Tm)和理论预测序列二级结构。
Primer D’Signer 1.1
免费的引物设计辅助软件,专门用于pASK-IBA和pPR-IBA表达载体,简化引物设计工作。
Array Designer 2.00
DNA微矩阵(microarray)软件,批量设计DNA和寡核苷酸引物工具
Beacon Designer
1.01 PCR定量分析分子信标(Molecular beacon )设计软件
NetPrimer
于WEB界面的引物设计程序,1.8M,包括JAVA程序和帮助文件,解压后,可在本地直接使用,不须再连到原始 站使用。
八、凝胶分析软件:
BandScan 4.30
通用的电泳胶条带定量分析软件,手动、自动找到条带,手动的条带可以是无规则的,可以清除背景。进行分子量、百分比、质量、波峰等方面的定量分析。直接使用扫描仪。将数据输出到excel文件。
band leader 3.0
小巧的凝胶图像分析软件。
TotalLab 2.0
是一个全智能化的凝胶分析软件,对DNA、蛋白凝胶电泳图像、arrays, dot blots与colonies等图像可以进行很
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