朴素贝叶斯判别的判别效用分析

通过模拟实验研究了朴素贝叶斯判别的独立性假定对误判率的影响.实验结果表明:对于两个二维正态总体,当两类的距离为1、2、3时,在真实密度下进行判别的误判率随类内特征间相关系数的增加而减小,而朴素贝叶斯判别的误判率与特征间相关系数变化无关,因此随着类内特征间相关系数的增加,朴素贝叶斯判别的误判率明显增加,当类内特征间相关系数均为0.8时,朴素贝叶斯判别的误判率分别提高43.8%、220.8%和785.7%;对于高维正态总体模拟实验显示出同样的规律.     

基于nrDNA ITS 和 ETS序列对樟科黄肉楠属（Actinodaphne)的系统学研究

应用nrDNA ITS和ETS序列探讨了樟科Lauraceae黄肉楠属Actinodaphne的系统演化关系。对得到的3个序列矩阵(ITS、ETS和ITS/ETS), 采用MP (maximum parsimony), ML (maximum likelihood)和Bayesian 3种分析方法进行了系统发育分析。结果显示, 本文选的黄肉楠属Actinodaphne物种与所选的月桂族中的外类群靠近并混和在一起, 进一步证实了本属为一个复系类群。结合对传统的形态学性状的重新认识, 认为花序类型特征可能是重新界定黄肉楠属的最重要的性状, 具有相同花序类型的物种可能具有相同的起源。然而, 由于取样数量相对较少以及对矩阵的单独分析存在一定的差异, 还需更详细的研究来验证本文对黄肉楠属系统演化关系的假设, 并进一步更精确地重建本属的系统发育关系。     

结合支持向量机和贝叶斯方法进行蛋白质二级结构预测

组建一个分两个阶段的分类器来进行蛋白质二级结构预测。第一阶段由支持向量机分类器组成,在第二阶段中使用第一阶段已预测的结果来进行贝叶斯判别。预测性能的改进表明了结合支持向量机和贝叶斯方法预测性能优越于单独使用支持向量机的预测性能。同时也证明残基在形成二级结构时是相互影响的。     

基于GES机制遗传算法构建基因调控网络

目的：基因调控网络在药物研发与疾病防治方面有重要的生物学意义。目前基于芯片数据构建网络的方法普遍效率不高,准确度较低,为此提出了一种新的高效调控网络结构预测算法。方法：提出了一种基于贪婪等价搜索机制的遗传算法构建基因调控网络模型。通过引入遗传算法的多点并行性,使得算法易于摆脱局部最优。通过编码网络结构作为遗传算法的染色体和设计基于GES机制的变异算子,使网络的进化过程基于马尔科夫等价空间而不是有向无环图空间。结果：通过对标准网络ASIA和酵母调控网络的预测,与近期Xue-wen Chen等提出的Order K2算法进行了比较,在网络构建准确率上获得了更佳的结果。与标准遗传算法比较下在执行效率上大大提高。结论：提出的算法在网络结构预测准确率上相对于最近提出的Order K2算法在准确率上效果更佳,并且相较标准遗传算法网络在进化过程上效率更高。     

内蒙古典型草原布氏田鼠营养生态位及其种间关系

研究啮齿动物营养生态位不仅可以了解啮齿动物在生态系统中所占据的营养层,而且可以揭示啮齿动物不同生长发育时期的主要食物来源及变化,通过分析营养生态位的特征及变化,可以探讨多种啮齿动物的种间关系。本研究于2018年7月,在内蒙古典型草原采用铗日法捕获啮齿动物标本4种81只,应用稳定性¹³C、¹⁵N同位素技术对布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）营养生态位及其与达乌尔黄鼠（Spermophilus dauricus）、黑线毛足鼠（Phodopus sungorus）、五趾跳鼠（Allactaga sibirica）的种间关系进行研究。结果表明：（1）布氏田鼠不同年龄组骨骼组织营养生态位宽度即稳定同位素贝叶斯标准椭圆面积,Ⅲ龄组最高（0.802‰²）,Ⅱ龄组次之（0.699‰²）,Ⅳ龄组最低（0.666‰²）,3个年龄组之间营养生态位共同重叠面积为0.064‰²,其共同食物源仅占不到10%;（2）布氏田鼠无论是长期食性或短期食性,与另外3种均不存在食物源竞争,但布氏田鼠生态位宽度较窄对食物的选择性较强,因此一旦食物源成分改变不再适于该鼠,布氏田鼠种群极有可能面临食物源短缺,种群迁移可能是最直接的选择。     

基于线粒体基因组全序列的鲟形目鱼类(Pisces: Acipenseriformes)的分子系统发育重建

为厘清鲟形目鱼类的系统发育, 研究新测定了中华鲟(Acipenser sinensis)、长江鲟(A. dabryanus)、短吻鲟(A. brevirostrum)、纳氏鲟(A. naccarii)、鳇(Huso dauricus)和匙吻鲟(Polyodon spathula)共6种鲟类的线粒体全基因组序列。联合已测的17种鲟类的线粒体基因组数据, 利用最大似然法和贝叶斯法重建了鲟形目鱼类的分子系统发育关系, 并采用似然值检验对不同的树拓扑结构进行了评价。结果表明, 6种新测鲟类的线粒体基因组大小为16521—16766 bp, 编码13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体基因, 与大多数已测的鲟类的线粒体基因组结构高度相似。基于23种鲟形目鱼类线粒体基因组数据, 系统发育分析的结果表明: (1)鲟形目的两个科, 匙吻鲟科(Polyodontidae)和鲟科(Acipenseridae)均为单系; (2)鲟科的内部亲缘关系复杂, 鲟属和鳇属的物种均不构成单系群。鲟科鱼类按分子系统发育重建结果可以分为3个类群: 尖吻鲟类(A. sturio - A. oxyrinchus clade)、大西洋鲟类(Atlantic clade)和太平洋鲟类(Pacific clade)。树拓扑结构的检验结果表明, 鲟科的系统发育关系为(尖吻鲟类(太平洋鲟类, 大西洋鲟类))。铲鲟属(Scaphirhynchus)是大西洋鲟类的基部类群。研究也说明线粒体基因组数据在鲟形目鱼类系统与进化研究方面具有重要应用价值。     

主流分子钟定年方法的原理、误差来源和使用建议

近年来, 分子钟定年方法(molecular dating methods)得以广泛运用, 为宏观进化研究尤其是生物多样性及其格局形成历史的相关研究提供了不可或缺且十分详尽的进化时间框架。贝叶斯方法(Bayesian methods)和马尔可夫链蒙特卡罗方法 (Markov chain Monte Carlo)可容纳多维度、多类型的数据和参数设置, 因此以BEAST、PAML-MCMCTree等软件为代表的贝叶斯节点标记法(Bayesian node-dating methods)逐渐成为分子钟定年方法中最为广泛使用的类型。贝叶斯框架的优势之一在于其可以利用复杂模型考虑各种不确定性因素, 但是该类方法中各类模型和参数的设置都可能引入误差, 从而影响进化分化时间估算的可靠性。本文介绍了贝叶斯分子钟定年方法的原理和主要类型, 并以贝叶斯节点标记法为例, 重点讨论了分子钟模型、化石标记的选择与放置、采样频率及化石标记点年龄先验分布等因素对节点定年的影响; 提供了贝叶斯时间树构建软件的使用建议、节点年龄的讨论原则和不同模型下时间树的比较方法, 针对常见的引起节点年龄潜在高估和低估风险的情况作了分析并给出了合理化建议。我们认为, 合理整合多种贝叶斯方法和模型得出的结果并从中择优, 能够提高定年结果的可靠性; 研究人员应对时间树构建结果与其参数设置的关系开展讨论, 从而为其他学者提供参考; 化石记录的更新与分子钟定年方法的改进应同步不断跟进。     

最大熵原理及其在生态学研究中的应用

最大熵原理(the principle of maximum entropy)起源于信息论和统计力学,是基于有限的已知信息对未知分布进行无偏推断的一种数学方法.这一方法在很多领域都有成功应用,但只是近几年才被应用到生态学研究中,并且还存在很多争论.我们从基本概念和方法出发,用掷骰子的例子阐明了最大熵原理的概念,并提出运用最大熵原理解决问题需要遵从的步骤.最大熵原理在生态学中的应用主要包括以下方面:(1)用群落水平功能性状的平均值作为约束条件来预测群落物种相对多度的模型;(2)基于气候、海拔、植被等环境因子构建物种地理分布的生态位模型;(3)对物种多度分布、种一面积关系等宏生态学格局的推断;(4)对物种相互作用的推断;(5)对食物网度分布的研究等等.最后我们综合分析了最大熵原理在生态学应用中所存在的争议,包括相应模型的有效性、可靠性等方面,介绍了一些对最大熵原理预测能力及其局限性的检验结果,强调了生态学家应用最大熵原理需要注意的问题,比如先验分布的选择、约束条件的设置等等.在物种相互作用、宏生态学格局等方面对最大熵原理更广泛的讨论与应用可能会给生态学带来新的发展机会.     

Multilocus Phylogeny of Lycodon and the Taxonomic Revision of Oligodon multizonatum

Classification of the Asian snake genera Lycodon and Oligodon has proven challenging. We conducted a molecular phylogenetic analysis to estimate the phylogenetic relationships in the genus of Lycodon and clarify the taxonomic status of Oligodon multizonatum using mitochondrial（cyt b, ND4） and nuclear（c-mos） genes. Phylogenetic trees estimated using Maximum Likelihood and Bayesian Inference indicated that O. multizonatum is actually a species of Lycodon. Comparing morphological data from O. multizonatum and its closest relatives also supported this conclusion. Our results imply that a thorough review of the evolutionary relationships in the genus of Lycodon is strong suggested.     

北京东灵山地区植物群落多样性研究：VI.几处类型植物群落物种数目 …

采用经验贝叶斯方法、非参数方法（刀切法和自助法）和种－面积曲线外推方法对北京东灵山地区５种类型植物群落的物种数目进行了估计，考察了这些方法的估计行为，从中得出如下结论：（１）只要抽样强度不是很小，经验贝叶斯方法就能给出群落物种数目很好的估计，但与非参数方法相比，其估计的标准差较大；（２）在适当的抽样强度下，非参数方法也能给出群落物种数目很好的估计。如果抽样强度过低，则估计值也偏低；相反，如果抽样强