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.     

限氧自养硝化-反硝化生物脱氮新技术

限氧自养硝化—反硝化是部分硝化与厌氧氨氧化相耦联的生物脱氮反应过程,通过严格控制溶解氧在0．1～0．3mg·L^-1,实现硝化反应控制在亚硝酸阶段,然后以硝化阶段剩余的NH4^+作为电子供体,在厌氧条件下实现反硝化,该反应过程是完全的自养硝化—反硝化过程,具有能耗低、脱氮效率高、反应系统占地面积小等优点,适用于处理COD／NH4^+—N低的废水,是一种非常有应用前景的生物脱氮技术,文中详细介绍了限氧自养硝化—反硝化生物脱氮反应过程的研究进展,讨论了其微生物学机理及应用前景。     

生物进化,熵和信息

生物进化信息论是当今发展迅速的交叉学科之一,它不仅推进了热力学和进化论的发展,并已运用崭新的物理学观点方法有力说明了生物发育,系统进化及生态学等一系列重要问题,使其在综合进化论中的地位日趋重要.本文仅概述其历史由来、观点、方法和基本原理,供今后探究之需要.     

生物电子等排原理在药物先导化合物优化中的应用

先导化合物的优化是新药研究和开发的重要环节。由于先导化合物只提供一种具有特定药理作用的新结构类型,往往由于在药理、药效学、药代动力学等方面的缺点或不足而不能直接用于临床。因此,需要对先导化合物进行进一步化学结构改造或修饰,以期优化上述特性。“生物电子等排取代(bioisostericreplacement)”即为对先导化合物进行合理优化的有效策略之一。本文简要综述了生物电子等排原理在药物先导化合物优化中的应用。     

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。     

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。     

高次时滞方程的周期正解

本文讨论方程Ｎ（ｔ）＝Ｎ９ｔ）（ａ（ｔ）－ｂ９Ｔ）Ｎ（ｔ－τ（ｔ））－ｃ（ｔ）Ｎ（ｔ－τｔ）））的周期正解的存在性,所获结果包含并改进了已知的结论。     

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。     

从莫诺方程谈起——生物类本科专业教学中3个相似方程的探讨

介绍并比较探讨了生物类相关本科专业课程教学中涉及的3个相似方程：微生物细胞生长动力学中的莫诺方程、酶促反应动力学中的米氏方程、吸附分离过程中的等温吸附方程,以供相关专业教师的教学和学生的学习参考。     

熵变视角的吉林省城市化与生态环境的耦合关系判别

借鉴热力学第二定律中的熵变方程原理,结合熵值法和PSE模型,对2001—2011年吉林省城市化发展与生态环境效益的耦合关系模式展开分析.结果表明: 研究期间,吉林省城市化发展脱离了正常的演进轨道,经济城市化和空间城市化主宰了整个城市化过程,而过于忽视“人”的城市化,且资源(这里主要指土地资源)粗放、低效投入特征明显;基于PSE模型的生态环境水平,无论是压力指数、敏感性指数、弹性指数,还是综合水平在研究期间都得到了长足的增长,且都呈现出明显的阶段性特征,即先升后降再升;城市化系统的总熵值一直小于0,表现为一条不平稳的上升曲线;生态环境的总熵值时正时负,其中,2003、2006、2010、2011年是“拐点”,映射出生态环境系统是一条不平稳的波浪形曲线,时升时降;城市化子系统与生态环境子系统交互耦合的总熵值具有与生态环境子系统总熵值相似的变化趋势,即具有相同的“拐点”和曲线形状,且其“拐点”对应的演化模式是拮抗型耦合关系演化模式,其余年份对应的是协调型耦合关系演化模式.     

一类平面三次系统极限环存在唯一性系数判据

给出了利用平面三次系统的系数来判断该系统极限环存在唯一性的系数判据．     

Isentropic and isothermal compressibilities of the backbone glycyl group of proteins in aqueous solution

The partial molar isentropic compressibilities at infinite dilution, K(S,2)(o), have been determined for the peptides serylglycine, serylglycylglycine and serylglycylglycylglycine in aqueous solution at 25 degrees C. The partial molar volumes at infinite dilution, V(2)(o), have also been determined for these peptides in aqueous solution at the temperatures 15, 30 and 40 degrees C. These results, along with those obtained previously at 25 degrees C, were used to derive the partial molar exansibilities, E(2)(o), of the peptides at 25 degrees C, which in turn were used to convert the isentropic compressibilities into the partial molar isothermal compressibilities at infinite dilution, K(T,2)(o). These K(S,2)(o) and K(T,2)(o) results were used to obtain the partial molar compressibilities of the glycyl group CH(2)CONH at 25 degrees C. The results are compared with those obtained using data for other series of peptides of sequence ala(gly)(n), n=1-4, and (gly)(n), n=2-5.     

物种总数的一类Bayes区间估计的改进

通常所使用的由传统方法得到的物种总数的一类Bayes置信区间不是最短的,就此意义而言也不是最优的。本文得到改进后的Bayes区间估计,并在各种有代表性的自由度情形下通过对比指出它相对于传统的Bayes区间估计的优越性所在,由分析可见,改进后的区间估计更能满足生产实践的需要,得到的物种总数的区间估计更为精确。     

Entropy and the conceit of biodiversity management

Many conservation biologists and ecologists consider invasive species to be one of the greatest threats to biodiversity because their spread across biogeographical boundaries may endanger unique and localized expressions of biodiversity (whether species or communities). Consequently, they imagine a future, the ‘Homogocene’, in which a small set of species dominates ecosystems around the world, and they promote policies and practices to lessen the spread of these species. Here, we consider some thermodynamic dimensions of the efforts to maintain current biogeographical boundaries. We wish to explore an important conceptual analogy between thermodynamically‐closed systems and isolated biogeographical regions in ecology. The conceptual tools developed in the context of thermodynamic systems can be shown to have relevance in a wide variety of systems contexts. The ‘Maxwell's demon’ thought experiment suggests that entropy is best thought of as information‐relative rather than a ‘law of nature’. Adopting this Maxwellian thermodynamic approach to managing complexity can shed new light on the challenges of biodiversity management. To prevent the dispersion of invasive species, people must invest energy on a scale to counteract global trade and concomitant dispersal of species. We show that removing barriers to species interaction through globalization is akin to allowing a previously isolated thermal system to interact with its environment; in both cases, the system will tend towards mixing or ‘equilibrium’, and fighting this tendency is costly. Unless social and economic integration declines, the energetic input required to lessen the spread of invasive species will continue to grow.     

浙南岛屿岩相潮间带石鳖的种类组成与数量分布

研究了浙南岛屿岩相潮间带石鳖的种类组成与数量分布规律。结果表明,石鳖的水平分布与盐度、海岩开敞度有关;垂直分布与浪击度、潮汐和食物有关;季节变化与温度、繁殖和干扰有关;空间异质性对石鳖的分布具有一定的影响。     

中国蜘蛛物种多样性分析

基于2011年1月更新的世界蜘蛛名录第11．5版,本文对中国蜘蛛的物种多样性进行了统计和分析：（1）目前中国共记述蜘蛛67科670属3667种,种数占世界蜘蛛的8．72％,仍有许多物种尚待发现;（2）目前中国特有蜘蛛物种共计2376种,占中国蜘蛛种数的64．79％、世界蜘蛛种数（42055种）的5．65％,表明中国蜘蛛特有物种极为丰富,为中国生物多样性的保护、环境及气候的历史演变和蜘蛛的系统演化研究起到重要作用;（3）已知蜘蛛物种数最多的省份为云南（728种,占19．85％）、湖南（612种,占16．69％）、四川（454种,占12．38％）等,一定程度上表明上述各省生物多样性丰富,但这一结果也与各地蜘蛛多样性研究不均衡有关。蜘蛛各科名录及统计数据可参见“中国蜘蛛特有物种网”。     

种群增长的分数阶反应扩散方程解的长时间性态

讨论了种群增长的分数阶反应扩散方程解的长时间行为.在初始状态满足不同条件时证明了其解的渐近稳定性或不存在性.     

楱属植物种间杂交花粉直感效应的考测与研究

本文通过对以大连栽培杂交榛为父本（P2）与饶河野生种平榛（Corylus heterophylla Fish)。杂交当代坚果（F0）,母本自然坚果（P1）进行考测与分析发现：（1）由大连引进的栽培杂交种花粉对杂交梁工坚果的开状、色泽、果皮厚度、果皮开裂性、种皮色泽、光滑度等质量性状均有明显的直接影响,即因花粉直效应产生的种子直感现象;（2）对坚果大小、单果重等数量性状也产生了一定花粉直感效应,这种数量性状种子直感遗传现象是在多年来植物杂交试验中较为罕见的。