一种感知视觉运动信息的简化脑模型

视觉运动信息的感知过程,包括从局域运动检测到对模式整体运动的感知过程.我们以蝇视觉系统的图形-背景相对运动分辨的神经回路网络为基本框架,采用初级运动检测器的六角形阵列作为输入层,构造了一种感知视觉运动信息的简化脑模型,模拟了运动信息应该神经计算模型各个层次上的处理.该模型对差分行为实验结果作出了正确预测.本文并对空间生理整合的神经机制作了讨论.     

中国农业科学院稳定同位素实验室

中国农业科学院稳定同位素实验室成立于2002年,经过近10年的努力,在同位素的研究与测试领域取得一些重要进展,实验室与欧洲7个稳定同位素实验室展开积极的合作,参加了国际比对,实验结果得到了国际     

昆虫RNA-Seq数据的分析流程

随着高通量RNA测序(RNA-Seq)技术的发展和测序成本迅速下降,RNA-Seq技术已经成为生物学研究的重要工具,为生物学家全面地了解和研究转录组提供了机遇。高通量测序具有读长短、存在一定比例的测序错误、数据量大等特点,因此RNA-Seq数据分析与基因组分析和传统的EST数据分析有所不同。本文通过介绍不同的测序平台、原始数据产生和低质量数据过滤的计算流程,对短序列比对、转录组拼接、功能注释、以及差异表达分析进行了研究和分析,最后对RNA-Seq在昆虫学研究中的应用进行了综述,并对RNA-Seq技术进行了总结和展望。     

昆虫系统发育重建的常用方法及步骤

本文介绍了昆虫系统发育重建研究的步骤,常用方法及相关软件的使用,指出了不同研究方法的优缺点及适用范围,分析了系统发育重建存在的问题,从而为相关研究的开展提供了参考。     

中国农科院稳定同位素实验室

中国农科院稳定同位素实验室成立于2002年,经过近10年的努力,在同位素的研究与测试领域取得一些重要进展,实验室与欧洲7个稳定同位素实验室展开积极的合作,参加了国际比对,实验结果得到了国际同行的认可和高度评价。     

基因外显子连接序列与相应内含子序列的相互作用

剪接后的内含子与相应mRNA序列的相互作用在基因表达调控过程中起着非常重要的作用。基于27个物种的核糖核蛋白基因序列,采用Smith—Waterman局域比对方法得到外显子连接序列与相应内含子序列的最佳匹配片段,分析了外显子连接序列上的匹配频率分布和匹配片段的序列特征。发现一些低等真核生物EJC结合区域的匹配频率明显低于其它区域,所有物种EJC结合区域的序列构成呈现出相对低的结构序。最佳匹配片段的平均长度和配对率分布与siRNA和miRNA的结合特征相同。推测EJC和内含子在与外显子序列结合的过程中存在相互竞争和相互协作的关系,内含子中部序列在基因表达调控过程中起着重要的作用。     

GPGPU加速生物序列比对研究进展

序列比对是生物信息学中最常用和最经典的研究手段。生物序列比对需要有强大计算能力的硬件支撑,而近年快速发展起来的GPGPU正好可堪此任。本文首先介绍GPGPU的发展过程,进而讲述GPGPU硬件设备与其编程环境,然后对GPGPU做科学计算时需要的数学库函数做一介绍,最后综述近年来国内外基于GPGPU的生物序列比对软件和相关研究工作,并总结和展望其辉煌前景。     

关于物种濒危等级标准之探讨--对IUCN物种濒危等级的思考

为了保存地球上的生物多样性,我们需要根据物种的种群数量与分布、种群数量波动与分布区下降速率来评定濒危物种的濒危等级,并针对物种的濒危等级提出具体的保护措施。1994年11月,IUCN第40次理事会会议正式通过了经过修订的Mace-Lande物种濒危等级标准作为IUCN物种濒危等级标准。IUCN濒危物种红色名录虽然不是国际法和国家法律,但是对于政府间组织、非政府组织的保护决策以及各国的自然法律法规的制定有着深远的影响,在保护生物学理论研究中也发挥了一定作用。我们在研究制定中国水生野生生物濒危等级标准时发现,如果直接应用IUCN物种濒危等级标准评定水生野生生物濒危等级将存在一些问题。如：(1)如何区别对待那些本来就数量稀少、分布区狭窄的物种和那些由于人类活动而导致其种群数量与生境面积急剧下降的物种?(2)不同的动物类群能否应用同一濒危标准尺度?(3)如何区别对待物种边缘分布区和核心分布区的种群数量与密度的差异?(4)如何处理种群的局部灭绝、局部濒危?(5)一些濒危物种在野生环境中濒危,但是这些物种可以人工繁殖,如何处理可以人工繁殖的濒危物种?(6)如果没有种群与栖息地的精确历史资料和统计数据,怎样应用物种的濒危标准评估其濒危等级?在实践中,我们针对这些问题提出了解决方案。考虑与国际流行的IUCN物种濒危等级标准接轨,我们提出来一个由“无危”、“值得关注”、“受胁”、“濒危”和“灭绝”等5个级构成的濒危等级系统,其中“值得关注”、“受胁”、“濒危”又分为“一般”与“高度”两个亚等级。我们提出应区分“生态濒危物种”、“进化濒危物种”;对于不同生物类群,应区分物种的生活史对策,制定不同生活史物种的濒危标准。对于r-对策物种,引入“经济灭绝”这一等级,将这一等级对应于“受胁”等级,以解决缺少物种数量的统计数据和历史数据这一难题;区别对待特有物种,将其濒危等级提升一等;引进集合种群(metapopulation)概念,将集合种群的局域种群(local population)作为“个体”对待。     

人工神经网络的局域性对网络训练速度的影响

从网络结构入手,提出了网络局域性的概念。作为网络结构的一种定量描述,探讨了网络结构与训练速度、预测精度间的对应关系。结果表明网络的训练速度随局域性的增加而增加,网络的预测精神在局域性０．５５附近达到最高,任何偏离都会导致网络预测精度的下降。为在生化过程具体应用中选择合理的神经网络类型提供了理论依据。     

番茄和桃基因组的微同线性研究

番茄和桃是茄科和蔷薇科的重要模式植物.近年来, 随着它们基因组测序工作的展开, 相关基因组序列快速累积, 为番茄和桃遗传图谱和物理图谱的比较分析及深入了解其进化关系提供了可能.文章对番茄和桃的基因组进行了比较, 通过番茄遗传图谱与桃物理图谱、番茄物理图谱与桃遗传图谱以及番茄物理图谱与桃物理图谱等3个层面的数据比对分析, 结果揭示在这两个基因组间存在着大量的微同线性片段.这些同线性片段中所包含的保守同源基因对的数目较少(总计297个同线性片段中仅有36个片段包含有两个以上的同源基因对).这些同线性片段都是小范围的, 并且有部分微同线性片段在不同的染色体或者BAC contig之间构成了一个相互关联的网络结构.通过与番茄的EST文库比对, 发现了9个与果实发育和成熟相关的微同线性基因.这些微同线性基因的发现对于进一步研究这两个亲缘关系比较远的物种在果实发育与成熟方面的共性提供了线索.