微生物生长稳定性超熵产生判据

运用非平衡热力学超熵产生理论和微生物生长动力学理论,以细胞、营养物和产物为参量,求得了微生物生长的超熵产生及稳定性判据,理论分析与实验计算结果基本一致．     

熵理论在生态系统稳定性研究中的应用

本文从李亚普诺夫（Lyapounov）的稳定性原理出发,运用最小熵和超熵理论分析了线性非平衡态和远离平衡态生态系统的稳定性,并给出了相应的稳定性判据。以完善和促进生态系统稳定性研究的理论水平。     

关于生命系统熵势函数的建立及应用

依据非平衡非线性系统理论的广义势函数,建立了可描述生命系统的熵势及其表达式．作为应用,分析了生命系统的相变和生命机体内部的熵力．     

等熵方程与生物熵限方程

本文分析了等熵方程;推导出核酸序列的熵限方程,率先提出了生物进化过程中核酸序列选择的熵原则;绘制了分析核酸序列熵变的等熵图．     

一个基于熵的指数精细定位人类复杂性状位点

近来,一个基于熵的指数被提出用来对人类复杂性状位点进行连锁不平衡定位．这个熵指数比较了患病个体与正常个体或极端样本之间标记基因频率的熵和条件熵．本文基于熵理论,提出了另一个备选指数．这个新的指数比较患病个体与正常个体之间标记基因型频率的熵和条件熵．计算机模拟结果表明本文提出的新指数平行于之前的熵指数．而基于遗传性血色病（hereditary haemochromatosis,HH）数据的分析表明了这个新指数能有效对人类复杂性状位点进行精细定位．     

熵、生物进化与Brooks-Wiley理论

介绍了熵与生物进化两个概念间的辩证统一关系,重点讨论了Brooks-Wiley理论,该理论认为"生物进化是熵增加过程",同时又是复杂性、组织性和秩序性都不断增加的进程.     

原核基因组的进化方向和癌／正常细胞的熵产生

本文评述了理论生物学的两个基础实验。一是用离子束辐照加速大肠杆菌进化的方法研究原核基因组的进化方向,证明进化中的缺失偏好性和编码信息量扩增律不矛盾。二是提出用导热法测量细胞的熵产生,比较研究了癌细胞和正常细胞的熵产生和外加电场的关系,证明在一定强度的电场作用下正常细胞的熵产生可以明显超过癌细胞,从而实现改变两类细胞间熵流方向的目的。     

使用极端样本构建一个基于熵的对数量性状位点关联研究的统计量

基于熵理论,Zhao等提出了一个对复杂疾病易感基因进行关联研究的统计量．本文拓展了这一理论到数量性状,利用熵理论。获得了一个对数量性状位点进行关联研究的采用群体极端样本及稠密标记的统计量．     

基于熵理论的山东省国家湿地公园管理绩效评价

量化评价管理绩效能为湿地公园管理措施的优化提供理论支持。选取山东省68个国家湿地公园作为研究对象,从自然环境、社会经济角度出发,选择植被覆盖率、废水排放量等8个指标构建指标体系。结合相关数据,基于熵理论定量评价国家级湿地公园的管理绩效。结果表明,（1）山东省整体总熵流为负（-0.3018）,其中41个湿地公园为负熵流,系统趋于稳定,管理绩效提升;（2）正熵流主要来自废水排放量（0.0854±0.0434）,负熵流则主要来自环保投入（-0.0802±0.0392）;（3）国民生产总值和熵流呈现负相关关系,而第一产业产值比重和第二产业产值比重均和熵流呈现正相关关系。综合经济发展和熵流评价结果,2个市的湿地公园面临高管理风险,其中菏泽市需要引起注意;山东省近海和海岸湿地的管理绩效较低,且面临高管理风险,应当优先制定、开展保护治理规划。     

熵权理论在定量评价农业气象综合灾情中的应用

针对气象灾害综合评价中客观存在的模糊性和多因素相互联系及相互制约性,将信息论中的熵值理论引入灾害综合评价,提出利用熵权法对多评价因子赋权的新思路,使得权值的分配有了一定的理论依据,建立了基于熵权的灾害综合评价模型,并用此模型对福建省近25年的农业气象灾害进行定量评价。结果表明:1999年灾情最重,而1984年灾情最轻;进一步分析发现,80年代的灾情较轻,而90年代的灾情较重,且灾情呈现加大趋势.实例验证基于熵权的综合评判法用于农业气象灾害评价是合理可行的,建议加强对福建省防范低温冻害和台风的研究。     

熵与生态环境

分析了熵概念的发展及其含义。生物体依赖负熵为生,是以环境的更大熵增为代价的。人口膨胀,使用矿物燃料逐渐增多,以及大面积破坏森林导致生态环境恶化,减缓生态系统的熵增,保护生态环境刻不容缓。     

生物多样性的熵值结构

多样性一般定义为生物进化过程中物种表现型的丰富程度。从广义上讲,生物进化与环境归类作用的结构复杂性对生物为多样性的解释是很有益处的。我们认为区域水平与样地水平上的气候归类型与植被归类型是最基本的划分因子,本文以中国东北部黑龙江省的山地植被为例,采用多等级熵值分配的方法来证明所使用的方法。我们得出气候归类型与植被归类型所占有的熵值成分要弱于物种表现型丰富度所占有的熵值成份。值得注意的是其相对的熵值贡献率对每一个因子的最大熵值的变化规律。分析结果表明气候归类型占有较低的熵值而植被归类型占有较高的熵值。因此仅仅以在区域气候型为主要指标所划分的物种生态位是不够的,而以小区域内的植被型为指标所产生的物种生态位具有较高利用价值。     

基于熵理论的城市生态系统服务流定量评估——以北京市为例

量化评价生态系统的服务功能是合理开发生态资源、实现可持续发展的重要前提.生态系统服务流能够为生态系统服务功能的量化评估提供解决方案.本文以四大生态系统服务类型为框架,构建了城市生态系统服务流评估体系;将生态系统服务流重新分类,引入熵理论,对指标及系统无序度、发展演变方向进行定量评价;并以北京市为研究对象,选择24个因子开展案例研究.结果表明:2004—2015年间,北京城市生态系统服务总熵值为0.794,总熵流为-0.024,系统无序度较大,濒临非健康状态;系统熵值3次取得极值,3个变化周期内系统熵值的年平均变化幅度逐渐增大,说明人为活动对城市生态系统干预强度增大;2007年熵流达到最小值,生态环境质量最高;北京市常住人口总数与城市生态系统熵流拟合函数的决定系数为0.921,说明人口数量与城市生态环境状态有很强的相关性.     

一种改进的近似熵——样品熵及其在颞叶癫痫患者脑电信号分析中的应用

采用了近似熵(approximately entropy,ApEn)和它的改进算法,即样品熵(sample entropy,SampEn)分析了8位颞叶癫痫患者和10位健康人员的短程脑电信号。在计算过程中使用了两种滑动窗口和5个不同的过滤标准r。结果显示颞叶癫痫患者组脑电信号的熵值显著低于健康组,而且患者癫痫病灶所在的脑半球的复杂度远远小于非癫痫病灶的脑半球。小的滑动窗口能更多地反映与癫痫发作相关的细节。对于1秒的滑动窗口,过滤标准r不能小于时间序列标准差的0．15％;而对于4秒的滑动窗口,则过滤标准r不能小于时间序列标准差的10％。研究结果表明,在短程脑电信号的非线性分析中,样品熵是一种比近似熵更为可靠的非线性分析方法。颞叶癫痫患者脑电信号的熵值低于健康人员,这可能表明脑电活动的非线性程度的降低是由于神经信号在大脑内的传递受到了阻碍或者损坏,使得神经信号成了相对孤立的信息源。     

生物进化中的熵初探

１８６５年德国著名物理学家克劳修斯（Ｃｌａｕｓｉｕｓ,１８２２－１８８８）在创立了热力学第二定律的基础上,又提出熵（ｅｎｔｒｏｐｙ）这一重要的科学概念,进一步推动了力学理论的发展。随着生物进化论研究的不断深入,生物学家发现,熵并非仅限于物理学中的概念,在生物进化中,亦存在着熵的问题。目睹生物进化史,地球上的生物诞生迄今已有３５亿年的悠久历史,它是以３５亿年前最原始的生命体进化而来的。最原始的生命体至少经二,三亿年的历史形成原始原核生物,原始原核生物经过十五,六亿年的时间形成了真核单细胞生物,真核…     

生命现象与熵

自然界的演变不外乎包括了从有序到无序和无序到有序两种演变方式。从有序到无序的演化,正是热力学第二定律所概括的本质,即在封闭系统及与其相对应的环境所组成的孤立系统中,任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱、越来越无序的方向演化,也就是熵只增不减,但对生命物质来说,其演化过程恰好与上述情况相反。以这一矛盾现象为起点,根据耗散结构理论,阐述用熵的概念来解释生命现象,是研究生命的一条重要途径。     

Renyi广义熵的局限性

本文解释Renyi广义熵的定义和意义,讨论各阶广义熵同artrey最大熵、Shannon信息熵和Renyi关联熵间的对应关系。最后,以DNA碱基序列为例计算非记忆和记忆信息源有序化和记忆化的信息量,并指出Renyi广义熵的局限性和应用范围。     

两对等位基因群体熵的性质

研究了两对等位基因群体熵的性质,并对位点多样度D与基因相对信息量多样度S′(G)进行了比较研究．结果表明,在遗传变异的度量上,位点多样度D与基因相对信息量多样度S′(G)具有一致性,且S′(G)还具有信息学内涵．     

基于小波包熵的运动意识任务分类研究

提出了以小波包熵作为脑电特征向量的左右手运动意识任务分类方法,对被测试者想象左右手运动时的脑电小波包熵动态变化情况及分析窗口长度的选择进行了研究.结果表明,小波包熵能很好地反映左右手运动想象的脑电特征变化,用线性判别式算法对脑电特征进行识别,分类正确率达到92.14%.由于小波包熵的计算比较简单,稳定性好,识别率高,为大脑运动意识任务的分类提供了新思路.     

双任务事件中脑电信号的熵计算

采用复杂性分析中的样品熵算法,计算并分析了受试者在单任务事件以及双任务事件活动过程中的神经电生理数据.在利用样品熵算法对短时程（秒）脑电数据的复杂度和规则度进行计算之前,首先应用了代替数据分析法,以排除所分析的实验数据是由线性加随机部分构成.所有的实验数据分别在单任务和双任务等不同的生理条件下采集.其中单任务为一个听觉辨别任务;双任务有两种形式,分别为听觉任务和不同的震动任务的结合.计算结果显示,任何一种双任务过程中脑电信号的熵值都明显的低于单任务状态时脑电信号的熵值（P＜0.05～0.001）.研究表明对应于受试者仅仅进行单任务工作而言,当受试者处于双任务工作状态时大脑的神经信息传递可能会受到某种程度的削弱,神经信息流通的范围也可能更为孤立.结果进一步说明对于短时程（秒）脑电信号分析,样品熵算法是有效的非线性分析方法.