DNA计算的发展现状及未来展望

随着高性能计算需求的不断增长,传统计算模式面临着前所未有的巨大挑战。在众多新兴计算技术中,DNA计算系统以其低能耗、并行化等特点而广受关注。DNA电路(DNA circuit)是实现DNA计算的基础,也是该领域重要的分子信息调控和处理技术。文中重点介绍了DNA计算的基本原理,并总结了最新的研究进展,最后讨论了基于DNA计算所面临的挑战。此类集成的分子计算系统有望广泛应用于航空航天、信息安全及国防建设等领域。     

生态足迹方法及研究进展

本文介绍了生态足迹的计算方法,回顾了国内外的研究进展,重点介绍了生态足迹计算中能源足迹算法的研究进展。目前,国外对生态足迹的研究集中在对长时间序列计算分析和计算方法的改进上,提出了改进的生态足迹方法“实际土地需求”法;国内研究还多限于生态足迹实例计算分析。探讨了生态足迹方法的优缺点,同时就生态足迹今后的研究重点提出一些看法和展望。     

基准剂量软件BMDS中基准剂量下限的计算研究

基准剂量下限作为风险评估的参考点,是剂量评估的重要参数.对美国环境保护暑开发的基准剂量软件BMDS的2.2版中采用的似然比法计算基准剂量下限进行了研究,以二分Logistic模型为例,详细剖析了这种计算方法的运行机制,并将计算结果和BMDS软件的计算结果进行比较,验证了本文介绍方法的正确性.采用这种计算方法设计开发了我国的二分型基准剂量模型评估软件.     

小麦-玉米轮作体系多年定位试验中作物氮肥利用率计算方法探讨

近年来,国内学者针对氮肥利用率的概念、内涵和计算方法进行了深入的思考与探讨,在提出质疑的同时也给出了一些改进的计算方法.本文结合5年试验数据,以小麦-玉米轮作体系多年定位试验为研究对象,初步探讨了这些改进方法在农田氮肥利用状况评价中的适用性.结果表明: 利用常规差减法分两季作物分别计算当季氮肥利用率时存在小区土壤肥力不均一的弊端,且计算值逐年增大,已不能很好地反映田间实际情况;将小麦 玉米轮作体系作为整体计算体系累计氮肥利用率,可以确保计算建立在小区土壤肥力均一的基础上,且计算值较低,变异较小;基于比值法计算的体系氮肥利用率较累计计算法数值偏大,年际间变异最小,数值最稳定;土壤氮素平衡法计算体系氮肥利用率时,考虑了土壤养分在作物种植前后的盈亏和环境养分的输入,计算值最大,年际间变异也最大.
     

演化计算的应用研究

介绍了演化计算的基本思想、特点及主要分支。在统一的枢架下给出了演化算法的设计方法和基本结构,并给出了演化计算在旅行商问题中的应用。最后讨论了演化计算的发展前景。     

网格技术助力生命科学

生命科学尤其在生物信息学中庞大的数据处理和高性能计算,大大超出了某一单个机构的计算能力,而网格计算的出现使这些困难应刃而解,并逐渐成为生命科学标准的网络基础。本文从计算网格、数据网格和知识网格三个方面综述了最新的网格技术。计算网格在解决生命科学中高流通量问题上已相当成熟;数据网格在处理生物信息学相关问题的过程中也显示了很强的优势;知识网格在知识的创造和共享方面提出了一个全新的概念。     

蛋白质电导率的跃迁机理及其应用

总结了近年来关于蛋白质电导率的理论研究工作,简要介绍和评述了过去已有的对蛋白质电导率的研究工作,讨论了对蛋白质分子作完整分子的电子结构和理论电导率计算的近似方案和计算方法,由计算结果总结出蛋白质的电子结构和理论电导率的基本特性．最后,根据对胰岛素的计算结果提出了胰岛素及其受体在跨膜信号传递中的电子通道模型．     

南京地区太阳辐射资源量子年总量的理论计算

为了从量子角度探讨南京地区的太阳辐射资源,在理想大气条件下对2008年南京地区的光合有效辐射波段的量子辐射进行了计算.在2008年的366天中每隔20分钟计算一次量子照度,然后通过累积计算得到太阳直接辐射年总量.应用相关公式,计算出了散射辐射年总量,总辐射年总量和光合有效辐射年总量.经过与一些相关资料的对比分析,认为计算结果正确合理.     

Discovery Studio 2.0的模块扩展及应用:残基水平非键相互作用能量的自动批量计算

非键相互作用对于生物体系中的分子识别和结合过程起着关键作用。然而,传统的方法并不能在残基水平自动批量计算非键相互作用。近年来,已经发展了一些方法和工具进行非键相互作用的计算分析。该文研究发展了一种可以自动计算残基间非键相互作用的方法,即用Perl脚本调用Discovery Studio 2.0(DS 2.0,Accelrys Inc.)底层模块中的非键相互作用协议,实现了直接利用命令行批量计算非键相互作用能量,而无需通过DS2.0的图形界面。该方法扩展了DS2.0的计算模块,并于近期运用到了复合结构的研究分析中。     

曙光:突破瓶颈科研无忧

生命科学领域一直是高性能计算的重要应用领域,其中很多科研工作依赖于高性能计算机.由于现在国内的计算资源与国际同行的差距日益加大,导致国内的科学家的计算规模无法增加、应用水平难以提高.正因为如此,中国科学院上海药物所经过综合考虑,引进了曙光集群系统,利用其高计算能力、海量存储、高扩展性、高稳定性等特点,促进了学术研究,实现了自主创新的科研目标.