[00141951]生物网络拓扑结构演化的研究

本项目为河北省高等学校研究指导项目,项目编号为：Z2012174。 生物网络是把生物体作为一个系统加以研究,探索生物系统的整体性质。将生物体定义为节点,而将个体之间存在的关联途径定义为节点之间的边。它们之间的相互作用整合简化为网络,然后建立理论模型,研究网络的结构与动力学性质及其间的关系,其最大特点是多学科交叉、具有定量性、综合性、可预测性和精确性。近年来,生物网络的结构和动力学的研究已经成为热点,成为21世纪生命科学的关键性研究课题和挑战之一。 本项目主要以小世界生物网络与扩展的BA生物网络模型为研究对象,通过计算机模拟表明：小世界网络具有大的聚集系数和短的平均路径;而扩展的BA生物网络模型对于c＞-1/2和的情况,网络结构类似于WS网络结构是非常均匀的。一旦c跨越-1/2时,网络的结构急剧变化,整个网络将迅速集中形成一个大的星状的凝胶。对于足够大的网络,凝胶相有m个超链接的点。永久性的删边比加边更能导致网络结构发生本质的变化。针对连续和间断两种不同生物网络,提出了设计适用于生长生物网络的的度分布的函数表达式,这种方法的好处是给出了反映拓扑结构信息的显式表达式,使得模型变得相对简单明了,易于理解,为生物网络的动力学行为提供了一定的理论依据。依据该项目可开展基于网络的疾病机理研究和药物设计等相关应用研究,不仅具有较好的经济效益,而且具有明显的社会和环境效益。