基于因果关系、复杂网络与参数识别的生物系统数学建模方法的研究及其在衰老代谢机制研究中的应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10971035
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    林伟
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    A0604.生物与生命科学中的数学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目旨在研究生物体内单个成分或组织间随成长而变化的规律，运用必要的非线性分析方法、非线性系统理论、复杂网络理论、随机大偏差理论，利用格兰杰因果检验、局部网络的提取和参数识别的有效方法构造出描述生物成长的数学模型，利用此数学模型探寻出随着生物体成长，其尿液中各项主要物质间联系的变化规律与特征涌现，从而利用此规律和特征通过尿液中的有效成分检测与评价生物体生长、发育、衰老的程度进而合理评定其生理学月龄，也可以利用这一数学模型评价延缓衰老的手段、方法和药物的有效性。此外，本项目还将发展和完善格兰杰因果关系的非线性方法，复杂网络中局部网络的特征提取和分析方法和动力学模型中的参数识别方法，并创新地将格兰杰因果检验，复杂网络特征提取和参数识别的方法有机地结合在一起，在理论上构建起一套宏观的构造数学模型的方法，从而使得上述方法成为在系统生物学的建模中一套可以信赖的、应用面广泛的数学分析与建模方法。

结项摘要

本项目自2010年1月执行以来, 于项目负责人的带领下, 项目组成员在复杂网络、参数识别、因果关系等方法学的发展和生物学建模方面取得了一系列的研究成果, 在研究衰老模型方面取得了阶段性的成果, 利用因果关系分析等方法发现了小鼠代谢随着月龄增加后显著特征的阶段性涌现。本项目执行至今在国际期刊上发表和录用文章16篇, 其中包括发表于计算生物、数学物理的权威期刊 PLoS Computational Biology, PLoS One, New Journal of Physics, Physical Review E 等上。项目组成员受邀多次在国际、国内学术会议上作大会报告和分组报告, 特别是项目负责人在东京大学举行的国际多学科交叉及数学建模学术大会上作45分钟特邀报告。项目负责人还作为主要组织者举办了2011年生命科学中的数学建模国际学术会议。此外, 本项目执行至今, 共毕业1名博士研究生, 3名硕士研究生; 目前在读4名博士生、3名硕士生。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Positive solutions of systems of singular Hammerstein integral equations with applications to semilinear elliptic equations in annuli
奇异Hammerstein积分方程组的正解及其在环中半线性椭圆方程中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    NONLINEAR ANALYSIS-THEORY METHODS & APPLICATIONS
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lan; Kunquan;Lin; Wei
  • 通讯作者：
    Wei
Square-mean pseudo almost automorphic process and its application to stochastic evolution equations
均方伪准自守过程及其在随机演化方程中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Functional Analysis
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Chen; Zhang;Lin; Wei
  • 通讯作者：
    Wei
Adaptively locating unknown steady states: Formalism and basin of attraction
自适应定位未知稳态：形式主义和吸引力盆地
  • DOI：
    10.1016/j.physleta.2011.07.040
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Physics Letters A
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Wu; Yu;Lin; Wei
  • 通讯作者：
    Wei
A variational inequality index for condensing maps in Hilbert spaces and applications to semilinear elliptic inequalities
希尔伯特空间中压缩映射的变分不等式指数及其在半线性椭圆不等式中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Nonlinear Analysis-Theory Methods & Applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lan; Kunquan;Lin; Wei
  • 通讯作者：
    Wei
Locating unstable periodic orbits: When adaptation integrates into delayed feedback control
定位不稳定的周期轨道：当适应融入延迟反馈控制时
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Physical Review E
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Lin; Wei;Ma; Huanfei;Feng; Jianfeng;Chen; Guanrong
  • 通讯作者：
    Guanrong

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其他文献

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    --
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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其他文献

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现代生物数学中的方法、理论及在交叉研究中的应用
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多随机、时滞因素联合作用下的耦合振子网络时空动力学及其调控机制的研究和应用
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相似国自然基金

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  • 财政年份：
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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