基于技术进化分支理论的突变性创新事前产生方法

在通常的S进化曲线过程中,以往的技术进化理论可以用来对单段S曲线上的渐进性技术创新进行预测,但S曲线间的进化属于进化路线分支,传统技术进化路线理论无法预测。为此,基于技术进化理论,将技术进化过程中的创新分为渐进性创新和突变性创新,突变性创新包括突破性创新和破坏性创新,其事前产生由技术进化分支预测。对技术进化分支进行了深入研究,归纳出基于突变性创新的技术进化路线分支机理,以寻求实现技术进化分支的预测与事前产生。基于所提的技术进化分支事前产生方法,对电熔焊机进行了创新设计,验证了所提方法的有效性。

2013年云南省H9N2亚型禽流感病毒两个进化分支毒株抗原性变异分析

为明确2013年云南省H9N2亚型禽流感病毒Ⅲ-1和Ⅲ-2小分支间是否存在抗原性差异,以及这种抗原性差异是否与氨基酸位点变异有关,从2个小分支中选取7个毒株与疫苗株进行系统发育分析和血清学交叉比对试验。结果表明,2个小分支HA基因核苷酸序列同源性为86.6%~98.4%,与2000年前疫苗株亲缘关系较远,Ⅲ-1分支与2000年后疫苗株（ACKLGQ113和ACKDL2010）亲缘关系较近。血清学交叉比对试验结果经统计学分析显示,Ⅲ-1和Ⅲ-2小分支间抗原性存在差别。氨基酸比对结果表明,不同进化亚分支毒株与疫苗株相比氨基酸存在变异;与已报道的抗原表位关键性位点相比,Ⅲ-1分支中部分毒株抗原表位关键性位点存在变异,Ⅲ-2分支毒株无变异,但在其他8个氨基酸位点存在特有变异,是否存在未知抗原表位关键性位点,以及其他氨基酸位点变异是否会辅助性影响抗原变异,还有待进一步研究。

新型冠状病毒Omicron变异株BA.5进化分支研究进展

全球新型冠状病毒肺炎疫情仍处于大流行状态,Omicron变异株BA.5进化分支具有更高的传播性和一定的免疫逃逸能力,已导致大量再感染和突破性感染,在2022年4月成为全球优势株。本文就Omicron变异株BA.5进化分支的流行病学特征、基因突变特征及免疫逃避等方面的研究进展进行综述,以期为Omicron变异株BA.5进化分支所致疫情的防控工作提供参考。

一类SIS模型病原体毒力进化动力学分析

本文利用适应性动力学等理论对病原体的毒力演化进行分析,讨论可能出现的进化效果,能够为疾病的治疗方案设计、防控策略的制订提供一定的理论依据。通过引入经典的传染病SIS模型,应用进化入侵分析方法来讨论病原体能否产生进化分支,结合进化动力学理论研究了进化稳定性与感染者的恢复率、出生率之间的关系. 研究结果表明,如果权衡函数在进化奇异策略处是凹的,则该策略是收敛稳定并且是进化稳定的,即该策略为连续稳定策略,病原体不会产生进化分支。

基于分支进化理论的路径测试用例生成方法

在软件测试自动化领域关于路径覆盖的测试用例生成方法一直是研究热点,传统通过构造新适应度函数的遗传算法要求每次迭代过程重新计算适应度函数,增加了计算量,因此提出一种基于分支进化理论的路径测试用例生成方法。首先计算基本路径集中所有节点的节点复杂度,考虑节点到分支的分支复杂度并改进适应度函数,同时根据节点复杂度对目标路径进行排序;使用遗传算法生成覆盖目标路径的测试用例时,当子种群覆盖当前目标路径后,根据目标路径距离继续覆盖其他路径。实验结果证明,该方法相比于现有的其他算法,在评价次数和运行时间方面有显著改善。

猴痘病毒进化分支研究进展

猴痘是由猴痘病毒(monkeypox virus,MPXV)引起,以皮疹为主要表现的人畜共患疾病。既往猴痘主要发生在中非和西非的热带雨林地区,偶尔输出到其它地区。但自2022年5月以来,已有多个非流行国家报道相关病例。目前该病毒有两种进化分支:刚果盆地进化分支和西非进化分支,两种进化分支流行病学和临床表现特征不尽相同。目前我国台湾地区发现输入病例,随着全球各国交往日益密切,我国进一步面临出现输入病例的风险。本文就猴痘病毒进化分支相关特点进行综述,以提高医务工作者对猴痘病毒不同进化分支特点的认识。

具有Allee效应的捕食者-食饵模型的进化动力系统(英文)

研究了具有Allee效应的捕食者-食饵种群显性特征的共同进化动力系统.得到了在对称作用下连续稳定策略和进化分支的生态条件和进化条件,食饵的分支能导致捕食者分支;证明了在对称作用下进化动力系统经历超临界Hopf分支和次临界Hopf分支,周期进化是随机突变和选择过程的可能结果.在对称作用下进化自杀不可能发生,然而,在非对称作用下当种群遭受Allee效应时,进化自杀可能发生.

肿瘤进化异质性研究现状及进展

肿瘤进化是肿瘤异质性、肿瘤转移及药物靶向治疗的研究基础。近年来,肿瘤原发灶与转移灶进化关系的研究取得快速进展。肿瘤进化研究涉及基因组学、转录组学、表观遗传学等多种组学研究方法,通过不同的研究方法构建了多种肿瘤进化模型。本文通过文献回顾,对肿瘤进化的基因组学基础、肿瘤进化的基因组学研究方法及肿瘤进化的不同模式的研究现状及进展进行综述,并对肿瘤进化研究的新方法进行展望。

一类考虑外界干扰的生物进化模型的动力学研究

依据进化动力学的理论与方法,建立了考虑外界干扰因素的Lotka-Volterra食物链进化模型,研究了中间捕食者种群表型特征的进化问题,得到了进化稳定、收敛稳定及产生进化分支的条件.最后,通过数值模拟分析了外界干扰对奇异策略的稳定性和表型特征进化分支情况的影响.

生态位构建对具有资源竞争物种的进化分布动态的影响

生态位构建是有机体通过自身活动、代谢等行为调节或影响其环境或其他生物有机体的过程,进而导致有机体在自然选择过程中产生不同的进化轨迹。已有研究结论是基于双位点种群遗传模型、基于个体模型以及及元胞自动机模拟模型得出的。目前分析物种进化入侵的常用方法之一是进化分布动态模型。通过引入该方法,着重研究了依特征调节的生态位构建作用对具有种内资源竞争的物种进化动态的影响。结果表明:依特征调节的生态位构建确实能够引起物种进化轨迹的明显改变。若生态位构建中心位于特征值较小的特征时,将减少进化分支,且相较于不存在生态位构建的情况而言,种群密度提高;与此相反,生态位构建中心为特征值较大的特征时,生态位构建维持进化多样性,尽管其破坏了原有进化的对称分布。这意味着生态位构建通过与环境长期的正反馈作用,使具有较强依赖的种群特征出现明显差异,分支数虽有减少,但显著提升了优势特征的种群密度,且物种进化分支数随着构建强度的增加而减少。强烈的种内竞争和较弱的生态位构建作用将有利于维持种群的进化多样性。

种群模型在生物进化研究中的应用

介绍了进化动力学的基本知识和研究现状,把表型特征引入种群动力学模型,进而推导出进化适应动力学模型;总结了如何建立适应度函数以及分析研究进化动力学行为的一般理论和方法,并列举实例,模拟分析验证前面所陈述的理论方法,模拟结果说明收获对生物进化产生重要影响,并有效解释了物种多样性。

病原体毒性进化多样性的动力学模型

传染病一直以来都是危害人类健康的最大劲敌,并且越来越多病原体的毒性表现出了多样性的特点;基于适应动力学等方法去研究病原体的毒性进化,可以为传染病治疗方法的设计和防控策略的制定提供一些定量参考和有效的建议。本文主要从典型的传播动力学模型出发,利用动力系统理论和进化动力学理论等方法主要研究一类自然死亡率不具有种群密度依赖的SI模型,讨论了自然死亡率和出生率对进化稳定策略的影响。研究发现,此模型下只要进化奇异策略是收敛稳定的,也必定是进化稳定的,不会出现病原体毒力进化分支的现象。

云南省临沧市新型冠状病毒奥密克戎变异株BN.1的全基因组特征和进化分析(2022年)

目的了解2022年云南省临沧市8例SARS-CoV-2感染者的病毒全基因组测序结果及进化情况。方法2022年10月30日至11月4日采集临沧市8例SARS-CoV-2感染者的鼻咽拭子样本进行MiniSeq illumina二代测序获得病毒的全基因组序列。应用在线分析平台判断病毒的类型,利用分子进化遗传分析软件鉴别基因的变异位点,与参考基因组进行比对,构建生物进化树。结果8份样本ORF1ab基因的Ct值为19.16~23.64,N基因为16.71~24.08。全基因组序列显示,基因测序准确度Q30为90.1%(>80%),簇密度为256 K/mm^(2)。与武汉参考株(GenBank登录号:MN908947.3)序列比较,共检测出1份95处核苷酸突变位点,6份94处核苷酸突变位点,1份93处核苷酸突变位点。病毒分型结果显示,所有样本均属于奥密克戎变异株BN.1进化分支。进化分析结果显示,8份样本差异数小于3,属于同一条传播链。结论此次疫情病例为同一传染源,首例病例发病前有边境地区(缅甸)活动史,再结合云南省发生BN.1变异株疫情的地区均处于与缅甸交接处和基因测序结果等情况,综合分析本次疫情为境外(缅甸)输入新的病毒感染的可能性较大。

多价新冠疫苗预防效果更好吗

近来,新冠病毒奥密克戎XBB毒株引发关注。中国疾控中心研究员陈操在1月8日的国务院联防联控机制新闻发布会上介绍,XBB进化分支的免疫逃逸能力是明显增加的。当前国际上流行的BQ.1和XBB新变种具有很强的免疫逃逸能力,一些国家已出现病毒不同变异株同时流行的趋势。

原核微生物的多样性

微生物是一群以分解代谢为主的重要生物类群 ,其生物学多样性十分丰富。但由于它们的微观性 ,尤其原核微生物简单的单细胞结构、以无性方式进行快速地繁殖而造成的无准确的基线难以对其进行种群数目和数量的统计 ,因而对微生物的多样性研究远没有宏观生物那样深入和受到重视。本文根据原核微生物的特性 ,从其物种、所代表的进化分支、生理代谢类群及遗传背景几个方面简述了它们的多样性及重要意义 。

奥密克戎BA.1变异株在全球的流行和刺突蛋白的进化分析

新型冠状病毒Omicron变异株出现之后,在全球暴发流行过程中不断进化出传播速度更快、免疫逃逸能力更强的进化分支,为了探究BA.1变异株在全球暴发流行的特征及刺突蛋白(Spike,S)基因的进化特征,本研究对其全基因序列的全球报告情况和S基因的进化特征进行了分析。本文通过全球共享流感数据倡议组织(Global Initiative of Sharing All Influenza Data,GISAID)获取Omicron BA.1系列变异株的全基因序列信息,分析BA.1系列变异株S基因氨基酸突变并构建系统进化树和进行贝叶斯系统进化分析。本研究提示全球约有1.2亿人被BA.1系列变异株感染,全球提交的BA.1系列变异株序列数在其出现2个月后达到高峰,5个月后占新型冠状病毒的比例下降到4.38%,累计提交BA.1全基因序列最多的区域是欧洲、美洲;截止2022年10月,BA.1系列变异株中序列提交数占绝对优势的是BA.1.1(42.07%),其次是BA.1(18.81%)。对S基因的氨基酸变异分析显示BA.1有56个进化分支,其中48个分支稳定遗传了Omicron原始株S蛋白中的18个氨基酸突变位点。对BA.1 S基因的进化分析显示其共同祖先形成时间(TMRCA)可追溯到2020年11月,S基因平均碱基替代速率为9.36×10^(-4)替换/位点/年,2021年3月BA.1流行过程中形成两个独立簇,推测G346K、G446S突变位点可能是提高病毒传播力的主要突变。本研究分析了BA.1系列变异株的流行及进化特征,其在短时间内迅速替代Delta毒株,成为全球绝对优势流行株,并有迅速被BA.2亚型代替的潜力。此外,BA.1在全球3~4个月的流行中,逐渐演变出56个进化分支,在全球流行时间短、出现部分稳定遗传的氨基酸突变、进化速率较快。因此,需密切关注Omicron系列变异株基因序列变异变迁、监测新增突变位点,及时研判新变异株的传播力、免疫逃逸能力和致病力。

人H3N2亚型流感病毒的进化研究进展

年度季节性流感疫苗由代表H1N1和H3N2亚型的两种甲型流感病毒株和代表维多利亚和山形血统的两种乙型流感病毒株组成,来自甲型和乙型流感病毒的毒株目前在人类中共同传播。其中,H3N2亚型流感病毒相关的毒株与人群中大规模流行的季节性流感密切相关。H3N2亚型流感病毒引起的流感是上个世纪发生的三次主要流感大流行之一。因此,本文综述的H3N2亚型流感病毒在进化方面的研究进展,为相关研究人员研发相应的疫苗提供思路。

污染环境中种群的进化研究

本文研究脉冲排放污染时对周围单种群生物表型特征进化的影响,首先建立具有表型特征的生物进化模型其次采用临界函数分析方法,得到产生进化稳定、收敛稳定及进化分支的条件.最后,通过数值模拟给出连续稳定时进化奇异点与脉冲周期、输入毒素的量的关系.

宁夏地区2008年柯萨奇病毒A组16型VP1区基因特征分析

目的 研究宁夏地区2008年引起手足口病（HFMD）暴发的柯萨奇病毒A组16型（CVA16）的基因特征.方法 对宁夏地区2008年HFMD患者临床标本中分离到的CVA16,采用反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）进行VP1编码区基因扩增,对扩增产物进行核苷酸序列测定和分析.根据VP1区核苷酸序列与国内其他省份以及国际报道的CVA16株序列（来源于基因库）构建基因亲缘关系树.结果 共分离到70株CVA16,其在VP1区核苷酸和氨基酸同源性分别为90.8%～100.0%和98.9%～100.0%.亲缘进化树显示全部CVA16株可分为A和B两个基因型,B基因型又可分为B1和B2两个基因亚型.宁夏地区CVA16全部属于B1基因亚型,同时包含B1a和B1b两条进化分支,提示存在两大传播链.结论 宁夏地区分离的CVA16株与国内其他地区CVA16株类似,有B1a和B1b两个进化分支在共同循环,且与周边国家和地区流行的CVA16在基因亲缘关系和流行时间关系上都很接近,存在共同进化和循环.

深圳市龙华区疱疹性咽峡炎病原学特点

目的分析深圳市龙华区疱疹性咽峡炎病原学特点,为辖区疱疹性咽峡炎预防和控制策略的制定和调整提供科学依据。方法采用荧光定量RT-PCR方法对手足口病哨点医院送检的疱疹性咽峡炎临床诊断病例的肛拭子样本进行肠道病毒(enteroviurs,EVs)、肠道病毒71型(enteroviurs-A71,EV-A71)和柯萨奇病毒A组16型(coxsackievirusA16, CV-A16)核酸检测,并对非EV-A71非CV-A16的其他肠道病毒的VP1区序列进行测定,亚型鉴定和系统进化分析。结果临床诊断病例肛拭子样本38份中实验室确诊病例29例,确诊率为76.32%(29/38),病原谱监测共发现有9种人肠道病毒(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10、CV-A2、CV-A4、CV-A5、Echo9和CV-B4),其中构成比占前3位的病原体分别CV-A2(24.14%,7/29)、CV-A10(20.69%,6/29)和CV-A6(17.24%,5/29)。实验室确诊病例中,男性有19例(65.52%,19/29),女性有10例(34.48%,10/29);3岁以下儿童25例(86.21%,25/29)。病例发病时间主要集中在4—6月份,有23例(占79.31%,23/29)。系统进化树分析结果显示,CV-A6属于D3进化分支,CV-A10(66.67%)属于C进化分支,CV-A2属于D进化分支。结论深圳市龙华区应开展疱疹性咽峡炎常规监测,重点关注3岁以下儿童,并关注病原谱构成及重要病原体进化情况。