基于Desirability函数法对米根霉发酵制备富马酸的多目标优化

以富马酸产量和生产速率为目标,通过正交实验考察了种龄,接种量,葡萄糖和尿素浓度对两者的影响,进一步利用基于响应曲面方法的Desirability函数确定了葡萄糖和尿素的最佳浓度。结果表明,最佳的种龄和接种量分别为36h和15%,葡萄糖和尿素的优化浓度为132.73和0.0586g/l,此时模型预测的富马酸产量和生产速率达到71.42g/l和0.804g/(l.h),Desirability的函数值高达0.966。该条件下在5L发酵罐水平上进行验证试验,经过88h的发酵最终生成富马酸66.5g/l,生产速率达到0.755 g/(l.h),与未优化前相比,产量和生产速率分别提高了13.9%和15.8%,取得了理想的效果,实现了产量和生产速率的同时优化,为发酵法制备富马酸的工业化放大奠定了基础。     

理论预测果蝇polⅡ启动子

基于果蝇polⅡ启动予的序列特征,利用结合了离散增量和位置权重矩阵的贝叶斯判别函数对果蝇启动予进行了预测。对预测算法进行10交叉检验。通过比较不同大小训练集对结果的影响,说明了参数选取的合理性和算法的预测能力。同时比较了不同参数的选取对预测结果的影响,从而获得最佳启动子预测结果。预测结果显示成功率达到93％,相互关联系数达到83％。     

基于支持向量机的人类5’非翻译区剪接位点识别

基因非编码区域剪接位点的识别是基因识别中一个非常具有挑战性的问题,尤其是5’非翻译区中剪接位点的识别。与一般剪接位点不同,5’非翻译区剪接位点的两侧不存在由编码到非编码的状态转移,所以通常的剪接位点识别算法在非翻译区的性能不太理想。文章采用了基于支持向量机的方法对5’非翻译区中的剪接位点进行识别。为了提高识别精度,采用了基于矩阵相似性度量的核函数参数选取方法,它能够简单快速地确定合适的核函数参数,进而提高核函数的识别性能。通过实验验证,经过参数选择后的支持向量机能够较好地识别5＇非翻译区剪接位点。     

光合性能选种法研究

生物良种的选择,历来是人类最关心的事,本文讨论的是植物的选种方法,我们在品质基本相同的几个品种中选择最优品种.这里最优品种指的就是产量最高者.植物的产量是由光合作用所产生的生物量,所以,光合性能强的物种常为最优品种.本文所介绍的选种方法,就是根据不同品种的光合性能的强弱来研究品种的优劣,而植物光合性能强弱可以通过植物的光合总量来确定.本文计算了三个猕猴桃品种的光合总量,其中光合总量最高者为最优品种（产量最高）,这与生产实践完全一致,所以光合性能选种法得到了生产实践的验证.     

采用地统计学方法对水曲柳人工纯林表层根量的估计

采用地统计学的变异函数分析方法定量研究了水曲柳纯林表层根量的空间异质性特征,利用地统计学的克里格内插法结合定积分,对水曲柳纯林表层(0～10 cm)各类型根量进行了估测。结果表明:1)水曲柳细根(<2 mm)、粗根(≥2 mm)、活根和土壤总根变异函数曲线的理论模型符合球状模型,其它植物活根符合指数模型,水曲柳及其它植物死根符合线性模型。水曲柳及其它植物死根的空间变异主要是由随机性因素引起;水曲柳细根、粗根、活根、其它植物活根和土壤总根的空间变异主要是由结构性因素引起,且空间自相关程度均属中等(空间结构比在2 5 %和75 %之间)。水曲柳粗根的空间变异尺度为13.2 m,水曲柳细根、水曲柳活根、土壤总根和其它植物活根的空间变异尺度均大于33.9m。根据理论模型的拟合参数估计,水曲柳细根、水曲柳活根和土壤总根的空间变异尺度为6 1m,其它植物活根为183m。(2 )平均值成对二样本t检验结果表明,变异函数分析结果基础上的克里格内插法适用于水曲柳样地各空间位置处各类型根量的估计。利用此估计值,拟合其与位置坐标值之间的多元回归关系均为二元十次余弦级数多项式。利用此多项式,通过定积分的方法(积分区间为整块样地的大小) ,估计出水曲柳纯林表层根量为1.5 92 6 t/ hm2 ,水曲柳细根为0 .6 86 5 t/     

城市景观多样性的空间尺度分析——以上海市外环线以内区域为例

景观生态学研究的就是某一空间尺度范围内的景观格局与生态过程。因为景观格局与生态过程中存在的尺度多样性 ,导致尺度成为理解景观格局和生态过程相互作用的关键 ,其已经成为景观生态学的一个重要概念 ,但是由于理论和方法的限制 ,对景观生态学的尺度研究还不够 ,特别是景观格局综合性指标在不同幅度上的变化特征和效应。在 GIS与 RS技术支持下 ,采用基准分辨率为 5 m的 SPOT遥感图像作为数据源 ,对不同幅度下的城市景观多样性的空间分布格局进行了分析 ,并进一步利用半变异函数对其空间异质性进行定量描述。结论揭示 :随着空间尺度的增加 ,景观多样性程度也不断增加 ,另外多样性的空间分布格局也具有显著变化 ,由于受城市发展历史和目前城市扩展方向的影响 ,多样性在总体上是不平衡的 ,尺度越大 ,不平衡越明显 ;不同尺度下景观多样性空间格局的变化 ,与城市景观的特点和城市景观的功能息息相关 ,不过其受经济效益和社会文化效益的影响更大 ;随着尺度增加由于掩盖了更小尺度上的变异 ,导致块金效应增强 ,空间自相关部分对系统总的变异则明显下降 ;景观多样性具有尺度依赖性 ,可以说景观多样性也是尺度的函数 ,在不同的尺度上 ,结果差异显著 ,所以在景观生态学的研究中绝对不能忽略尺度对格局的影响     

非同源蛋白质空间折叠的动力学参数研究

从蛋白质折叠成自由能最小的稳定结构类型为研究的出发点,为揭示蛋白质空间折叠的动力学本质,对非同源蛋白质数据库,以蛋白质序列的氮基酸频率和自协方差函数为特征矢量,求出表征特征矢量中各分量耦合作用与协同作用的协方差矩阵所对应的特征值．与Chou的方法相比,更全面地反映了蛋白质折叠密码的简并性、全局性和多意性,为定量表征折叠成不同结构类的蛋白质,提供了一种动力学参数分析方法．     

不同肥力水平农田生态系统SPAC水分状态及能量特征

通过对农田生态系统土壤 -植物 -大气连续体系 (SPAC)水分、温度等昼夜观测 ,确定温度是影响 SPAC水分能量的重要因素 ,土壤水势呈现温度正效应 ,植物、大气水势呈现温度负效应。温度与土壤 -植物间水势差 (ψS- P)和植物 -大气间水势差 (ψP- A)呈正相关。农田生态系统 SPAC水分热力学函数研究得出 ,不论高、低肥区 ,冬小麦在不同生长发育时期 ,水分的相对偏摩尔自由能 (ΔG)均为土壤 >植物 >大气 ;水分相对偏摩尔熵 (ΔS)、焓 (ΔH)均为大气 >植物 >土壤 ;冬小麦在拔节期和扬花期 ,土壤水 ΔG皆为高肥区 <低肥区 ;植物水分 ΔG拔节期为高肥区 >低肥区 ,扬花期相反为高肥区 <低肥区 ;两个生育期大气水分 ΔG均为高肥区 >低肥区。在拔节期土壤 -植物间水分的 ΔG差值 (ΔGS- P=ΔGS-ΔGP)、植物 -大气间水分ΔG差值 (ΔGP- A=ΔGP-ΔGA)均为高肥区 <低肥区 ,扬花期ΔGS- P为高肥区 >低肥区 ,而ΔGP- A为高肥区 <低肥区。     

用BP神经网络基于氨基酸特性预测非同源蛋白质二级结构含量

依据蛋白质氨基酸特性,以氨基酸组成和有偏自协方差函数为特征矢量,用BP神经网络提出了一种预测非同源蛋白质中α螺旋和β折叠二级结构含量的计算方法。采用相互独立的非同源蛋白质数据库对该方法进行了检验。用Ponnuswamy值时,对二级结构α螺旋和β折叠含量的预测结果是;自检验平均绝对误差分别为0.069和0.065,相应标准偏差分别为0.044和0.047;他检验平均绝对误差分别为0.077和0.070,相应标准偏差分别为0.051和0.049。与仅以氨基酸组成为特征矢量的BP神经网络方法比较,相应的他检验平均绝对误差分别减小了0.024和0.016,标准偏差分别减小了0.031和0.018;与改进的多元线性回归方法比较,相应的他检验平均绝对误差分别减小了0.018和0.011,准偏差分别减小了0.020和0.012。表明：基于氨基酸组成和有偏自协方差函数为特征矢量的BP神经网络预测蛋白质二级结构含量的方法可有效提高预测精度。     

三维反卷积显微成像技术浅谈

三维宽场反卷积显微成像技术是应用光学切片方法获取三维标本的二维图像序列,然后通过反卷积图像处理方法进行图像恢复,进而进行三纺重建的一种以光学技术和图像处理技术为核心的业微成橡方法。本讲述了光学切片的基本原理,给出了反卷积处理中点扩展函数的理论模型和实验测试方法,然后对现存的反卷积算法做了对比。对这一领域的发展趋势做了预测。