胰岛素受体胞外区三维结构的模建及结构功能关系

利用计算机辅助分子设计技术模建了人胰岛素受体α亚基N端三个结构域的空间结构。实验研究证明胰岛素受体结合胰岛素的主要决定要素在这三个结构域,在模建的结构中,三个结构域围成了一个很大的开放的空洞,这个空洞的体积大小足以容纳一个胰岛素分子,这个空洞可能就是胰岛素受体与底物的作用的部位,另外,突变实验研究表明在胰岛素受体中有一个结合底物的“footprint”,由4个在一级结构上不连续的片段组成,从三维结构角度看,这4个片段中,有3个出现在邻近的平行折叠股,在我们的模型中,胰岛素受体分子中有一个两性表面,这个表面位于L1结构域,并且面向三个结构域围成的空洞,这个表面可能就是受体识别胰岛素和与底物发生初始作用的部位。“foot-print”和两性表面的大部分残基是相同的。     

代谢网络定量分析研究进展

综述了代谢工程中代谢控制分析、代谢通量分析、生化系统理论、途径分析、控制论模型等定量分析方法的基本理论,以实例说明了这些方法的应用,并对代谢分析方法的发展进行了展望。     

害虫防治决策的复序贯分析方法及抽样技术研究

复序贯抽样决策技术实际应用的受限 ,原因在于截止限序贯抽样模型的缺乏。本文在检验昆虫种群空间格局回归模型的基础上 ,推导出了目前国内常用检验回归模型的截止限序贯抽样模型 ,并将其运用于复序贯分析决策过程中。实例分析表明 ,对于同一种生物种群 ,在一定的精度 (D)和置信水平(tα)要求下 ,复序贯抽样决策技术可以大幅度地节约抽样成本     

中国农田土壤N2O排放通量分布格局研究

中国作为世界上一个重要农业大国,对全球大气中N2O浓度的影响正在引起人们的普遍关注.该研究采用针对农业土壤痕量气体排放估算建立的、基于N2O的产生、传输和消耗机理的反硝化分解(DNDC)模型,在建立了有关中国气候、农业土壤和农业生产的分县数据库基础上,估计了我国各县农业土壤N2O的排放通量,发现我国农田土壤N2O排放通量有较明显的地区差异,西北地区较低,东南地区较高.还发现无论温度升高,还是施肥量变化,对我国农田土壤N2O排放通量的影响,都存在区域差异,表现为东南地区的变化幅度较西北地区大,这可能与我国气候的干湿变化有较密切的关系.     

辽河三角洲滨海湿地景观规划各项预案对指示物种生态承载力的影响

在对辽河三角洲滨海湿地进行规划“预案”设计以及相应的生境分析基础上,运用景观生态决策与评价支持系统（LEDESS－model）对批示物种丹项鹤和黑嘴鸥繁殖生境的生态承载力进行了空间模拟和定量分析,结果表明：在大规模农业开发的背景下,预案A通过湿地调整以及生境补偿措施,不仅可以维持湿地生境面积“无净损失”（No-net-loss）,而且可以相当程度地提高指示物各上繁殖生境的生态承载力;预案B通过一系列减轻生境破碎化影响的生境管理措施,也显著的提高了丹顶鹤繁殖生境的生态承载力,但对黑嘴鸥繁殖生境的生态承载力的改善不如前者显著;预案C的模拟结果说明采取“滚动”开发模式,可以有效减轻区域农业开发对物种生境的负面影响,在本研究限定的开发规模下（8000hm^2）,对指示物种丹顶鹤、黑嘴鸥繁殖生境的生态承载力没有明显影响。     

免疫细胞浸润在非小细胞肺癌诊断与预后中的应用

免疫细胞浸润对癌症的诊断与预后有着重要意义。文中收集TCGA数据库已收录的非小细胞肺癌肿瘤与正常组织基因表达数据,利用CIBERSORT工具得到22种免疫细胞占比来评估免疫细胞浸润情况。以22种免疫细胞占比为特征,用机器学习方法构建了非小细胞肺癌肿瘤与正常组织的分类模型,其中随机森林方法构建的模型分类效果AUC=0.987、敏感性0.98及特异性0.84。并且用随机森林方法构建的肺腺癌和肺鳞癌肿瘤组织分类模型效果AUC=0.827、敏感性0.75及特异性0.77。用LASSO回归筛选22种免疫细胞特征,保留8种强相关特征组成的免疫细胞评分结合临床特征构建了非小细胞肺癌预后模型。经评估及验证,预后模型C-index=0.71并且3年和5年的校准曲线拟合良好,可以对预后风险度进行准确预测。本研究基于免疫细胞浸润所构建的分类模型与预后模型,旨在对非小细胞肺癌的诊断与预后研究提供新的策略。     

Process-oriented ecological modeling approach and scientific workflow system

A scientific workflow system is designed specifically to organize, manage and execute a series of research steps, or a workflow, in a given runtime environment. The vision for scientific workflow systems is that the scientists around the world can collaborate on designing global-scaled experiments, sharing the data sets, experimental processes, and results on an easy-to-use platform. Each scientist can create and execute their own workflows and view results in real-time, and then subsequently share and reuse workflows among other scientists. Two case studies, using the Kepler system and BioVeL, are introduced in this paper. Ecological niche modeling process, which is a specialized form of scientific workflow system included in both Kepler system and BioVeL, was used to describe and discuss the features, developmental trends, and problems of scientific workflows.     

科学新知

难以放松的假期你是否想要度过一个悠长假期，却始终无法忘掉工作安心度假？为了揭开其中奥秘，研究人员设计了一可模拟大脑“能量转化为思想”过程的计算机模型。     

ARIMA乘积季节模型在河南省风疹疫情预测中的应用

目的建立自回归求和移动平均(ARIMA)乘积季节模型,探讨其在河南省风疹发病趋势预测应用中的可行性。方法收集河南省2004—2013年报告的各月风疹病例数,建立ARIMA乘积季节模型,用2014年1—12月报告的风疹病例数,验证模型预测效果。结果河南省2004—2013年报告的风疹病例数呈现明显的季节效应,2009年前呈现逐年增多的趋势,2009年后呈现逐年减少的趋势;模型ARIMA(1,0,0)(0,1,1)12能较好的拟合既往的风疹病例数,且对2014年1—12月份风疹病例数的预测值与实际值基本吻合。结论 ARIMA乘积季节模型对河南省风疹发病趋势的预测具有可行性。     

一个具暂时免疫且总人数可变的传染病动力学模型

建立了一个具常恢复率和接触率依赖于总人数的SIRS传染病动力学模型，讨论了系统平衡点的存在性和稳定性，对双线性传染率的特殊情形，给出了传染病平衡点的全局稳定性结论，推广和改进了已有的相应结果。