马氏和半马氏反应系统中的噪声效果分析

基因调控网、信号转导网、代谢控制网和蛋白质相互网等生物分子网络是计算系统生物学的主要研究对象.从随机过程的观点,这些网络可以划分为马氏反应网和非马氏反应网,依赖于分子机制的实验测定.另一方面,由于生化反应事件是随机发生的,这必然会导致反应物种水平的涨落(即生化反应系统是固有噪声的).这种分子噪声可能在自然选择、细胞命运决定、细胞内部过程等起着重要作用.一个未完全解决的问题是分子噪声的生物学功能是什么.本文分别分析地导出一般的马氏生化网络和一般的半马氏生化网络中分子噪声对各个反应物种水平影响的计算公式,并对一般的朗之万方程,建立了小噪声影响系统平衡态和特征值的两个实用定理.此外,以广义生灭过程作为一个例子,分析地显示出分子记忆的效果等同于反馈的引入.本文的分析结果既有宽广的应用前景,也为基于实验数据的统计推断奠定了基础.

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究 3.冲击断裂行为和增韧机理

用扫描电子显微方法研究了核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)反应共混物试样的冲击断裂行为 .通过对冲击断裂表面分区显微分析 ,揭示了冲击断裂的断面形态和形变特征 .结合冲击测试实验数据和断面显微分析结果 ,对核壳胶粒增韧改性 PP的增韧机理作了探讨 .结果表明 ,PP断面上可以区别出以银纹化机理为主的脆性断裂特征和以剪切屈服为主的韧性断裂特征 ,提高试样冲击断裂韧性主要是基体聚合物的剪切屈服 ,同一断面上可以同时出现脆性断裂与韧性断裂的断裂特征 ;核壳胶粒改性 PP共混物的增韧机理是核壳橡胶粒子的空穴化和

水性环氧及其在建筑中的应用

概述了水性环氧树脂的分类 ,以及外乳化型水性环氧树脂和自乳化型水性环氧树脂的制备方法 ,对水性环氧加成胺或聚酰胺类固化剂、自乳化型加成胺或聚酰胺类固化剂作了分类说明。

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究Ⅰ.反应共混

以甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯（ＰＰｇＧＭＡ）作为界面改性剂，采用粒径可控的反应性核壳胶粒与ＰＰ进行反应共混，研究了反应共混物的结构与性质．用化学分离结合光谱表征的方法，对熔融共混时发生的原位反应进行了表征；以共混物平衡扭矩为参数考察了界面改性剂对共混物熔体扭矩的影响；用示差扫描量热法（ＤＳＣ）研究了共混物中ＰＰ的结晶行为．结果表明，红外谱图上１ ４９３ ｃｍ － １及２ ７００～３ ０００ ｃｍ － １处的吸收峰可用于共混反应的鉴定；与非反应共混相比，反应共混使熔体的平衡扭矩升高；ＰＰｇＧＭＡ对ＰＰ结晶有促进作用。

基因表达模型的研究进展:概率分布

定量化基因表达(包括数学建模及定性与定量分析)是理解细胞内部过程的重要一步,也是当今系统生物学的核心研究内容.基因表达模型已从最初的单状态简单模型发展到考虑细化生物过程、众多生物因素的多状态复杂模型.基于生物学的中心法则,综述了有关基因表达模型的最新研究进展,聚焦于数学模型的完善、mRNA与蛋白质数目的概率分布等研究方面.通过综述,试图总结出有关基因表达的某些一般性规律,并提出今后需要进一步研究的问题与发展方向.

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究 2.分散相性质的影响

以甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯 ( PP- g- GMA)作为界面改性剂 ,采用尺寸可控的聚丙烯酸丁酯 ( PBA) /聚甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA)反应性核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)进行反应共混 ,研究了核壳胶粒及胶粒核层交联度对 PP/PP- g- GMA/核壳胶粒共混物冲击力学性质的影响 .结果表明 ,当核壳胶粒在 0 .38～ 1 .58μm变化 ,较大尺寸的胶粒有利于增韧 ;随胶粒核层的交联剂浓度由 0增加到 5%,发现存在最适合于增韧的胶粒核层交联度 .研究还显示 ,核壳胶粒尺寸与核层交联度对 PP增韧的影响之间存在相互作用 ,最适合于增韧的胶粒核层交联度 (交联剂浓度 )随胶粒尺寸变化而改变 ,这可用空穴化

概率主方程的研究综述

反应网络广泛存在于自然系统中.原理上,概率主方程对任何反应网络系统的随机行为提供了最为完整的数学模型.然而,分析和模拟这种类型的方程长期以来是一项挑战性任务.至目前为止,有关问题并没有得到根本解决,相关研究仍在继续.该文对概率主方程的研究进展进行了较为系统和全面的综述,聚焦于若干常用的近似分析方法(如线性噪声逼近、普通矩封闭法、2项矩方法等)与常用的数值方法(如Gillespie随机模拟算法、有限状态映射法、矩封闭格式等).特别地,分析了概率主方程研究取得缓慢进展的主要原因,讨论并提出了可能的解决方案.

三类基因振子和它们的基本动力学

蛋白质作为基因调控过程的产物,它的丰度的周期变化处在重要细胞过程的心脏.把基因振子分为3类:松弛型基因振子、规则型基因振子和随机型基因振子.我们分析了它们的基本动力学,显示出它们有不同的动力学性质.例如,松弛振子展示出跳跃动力行为,规则振子展示出规则的极限环,而随机振子展示出连贯共振.这种分类对系统地研究基因振子和它们的群体行为将起着重要的作用.

一维反应扩散方程中的行波波速及行波解

通过Painlev啨分析 ,详细研究了一类一维化学反应扩散方程中的行波解及波速· 分别给出了当歼灭项的指数大于创造项的指数及创造项的指数大于歼灭项的指数时 ,这两种情形下的波速及行波解的显式表示· 此外 ,还给出了一类常见激励介质中的波速及平面波解在薄的边界层内的公式·

线性耦合振子中的回声波及其稳定性

韵律行为是生物学上的一种普遍现象.这种行为相应于物理学上的回声波.该文给出了回声波的一般理论.具体地说,我们研究了一类典型的线性耦合系统的动力学行为,找到了回声波的形成机制,研究了回声波的稳定性并给出了一个判定稳定性的标准.为了应用本文所获得的理论结果,我们还给出了几个数值例子.

生化反应系统的二项矩和属性因子

化学主方程对生化反应系统提供了一个建模框架,但它的分析与模拟一直是计算系统生物学的一个挑战.另一方面,矩封闭方法对化学主方程提供了一种逼近,但普通的矩当其阶趋于无穷时并不趋于0,因此具有局限性.这里,对概率密度函数引进二项矩,它具有2个突出的特点:1)当二项矩的阶充分大时二项矩趋于0;2)二项矩能够方便地用来重构相应的概率密度函数.基于二项矩,进一步引进反应物种的属性因子,它比普通的统计指标(如噪声强度、Fano因子)具有某些优势.此外,还给出了用二项矩来表示噪声强度和Fano因子的显式公式,并用简单的生物例子来说明二项矩的优势与3种统计指标的特征.

生化反应系统的高维矩阵方程

化学主方程对生化反应系统提供了一个建模框架,但它的分析与模拟一直是计算系统生物学的一个难题,到目前为止并没有得到解决.这里,通过引进高维矩阵及其运算规则,首先把化学主方程表示为高维矩阵方程,然后给出了其分析解的形式表示,此外还介绍了一种求解高维矩阵方程的高效数值方法.研究表明:高维矩阵方法似乎解决了化学主方程的分析求解和数值求解问题.

核壳橡胶增韧改性聚丙烯──冲击条件下的微观形变机理(英文)

采用核壳橡胶粒子与聚丙烯的反应共混物作为模型共混物研究增韧聚丙烯的冲击形变机理，考察了聚丙烯基体彻底剪切屈服的断面形态特征，在共混体系中粒间距参数远高于临界粒间距的条件下。

激励介质的非线性波型动力学(英文)

以刻划著名的Belousov Zhabotinsky化学反应的俄勒冈振子为数学模型 ,研究解决了激励介质中一些悬而未决的理论问题 (如波的存在性和稳定性等 ) ,进一步完善了激励介质的非线性波型动力学的理论体系 .通过Painlev啨分析 ,B¨acklund变换和奇异摄动方法 ,分析地给出了一些常见的波型解 (如行波 ,螺旋波 ,靶型波 ,V 型波 ,涡卷波等 ) .在波前的邻域内 ,通过引进新的运动坐标系 ,获得了波在直角坐标下的运动方程 .特别是定量地给出了刻划小幅波的组织中心沿轴向和径向运动的规律 ,并由此可判定波的组织中心何时沿径向呈现膨胀或收缩 ,何时沿轴向有正向或反向漂移 .这一结果很好地与实验和数值模拟结果相吻合 .此外 ,研究了耦合的俄勒冈振子 ,解决了Tyson于 1 979年提出的一个猜想 (即对耦合的俄勒冈振子 ,稳定的回声波可以和稳定的正定态共存 ) ,提出了一套解决类似问题的一般方法 .

细胞内部过程中的首达时间

细胞行为的宏观变化常常是由微观阈值事件触发的.由于细胞内部过程的随机性,因此阈值触发的细胞事件也是随机的.数学上,跨越阈值事件可以归结为首达时间问题.该文以通俗易懂的方式建立起细胞过程中首达时间的一般数学框架,特别是给出了计算首达时间分布和平均首达时间的一般公式,这些公式具有广泛的应用,并用简单的生灭过程例子来说明如何使用该文的理论和公式.

电力系统的全局动力学

研究了两类电力系统:涡轮发电机轴系扭转系统和古典电力系统.通过引进旋转数的概念,我们证明了这两类电力系统都存在唯一全局稳定的不变吸引子.数值实验证实了我们的理论分析结果.

分子系统生物学的数学建模与分析

本质上,分子系统生物学就是要研究分子水平上的各种层次网络,并整合这些网络信息为系统信息。广泛使用的化学主方程为研究生物分子网络提供了一个建模框架,但应用起来具有局限性;传统的矩封闭方法可以简化生物分子网络的研究,但并没有解决反应物种的联合概率分布的重构问题。本文简单介绍了生物分子网络的数学建模与分析,特别地,对生化反应系统提出二项矩的分析方法,它与传统方法相比具有许多优势,如能够降低计算复杂度、方便联合概率分布的重构,甚至可用于非线性行为的线性逼近等。

酚醛-有机硅氧烷接枝体的相容性及表面性质

对合成有机硅改性酚醛树脂的相容性和表面性质进行了研究。用动态力学方法测定玻璃化转变温度 Tg 研究改性树脂的相容性。根据接触角测定值 。

室温自交联丙烯酸弹性乳液的合成及性能研究

合成了丙烯酸核壳型室温自交联乳液。研究了反应性官能团质量分数、核层双官能团单体质量分数以及壳层厚度等因素对核壳乳液干膜交联度的影响。结果表明,当官能团M—A的质量分数达到3%时,交联度已经接近90%,继续增加M—A的比例并没有使交联度有明显的提高。壳层单体比例的增加相应地会使壳层厚度增加,进而会使涂膜的交联度有一定幅度的下降。当官能团M—A的质量分数为3%、壳层单体质量分数占40%、核层双官能团单体质量分数在1%时,是制备乳液的较佳条件。此条件下,核壳乳液干膜的拉伸曲线表现为橡胶性质,在-10℃～30℃的温度范围内,拉伸强度和断裂伸长率仅有微小的变化。

室温自交联型TF弹性防水涂料性能研究

以自制的弹性丙烯酸聚合物乳液为基料,制备得到TF弹性防水涂料,并对其性能进行了研究。结果显示,TF弹性防水涂料具有优良的耐低温性能和耐粘污性能,并表现出较好的弹性体性质,其断裂伸长率在- 10～30℃范围内基本保持不变。此外,具有室温自交联性质的TF弹性防水涂料在裂纹桥连和耐腐蚀方面也具有较好的优势。