數學補習,補習社,dse數學,數學最強,太子補習社-法國開發出一種新型數學模型 可預測基因傳播 |
本報訊據美國物理學傢組織網報道,法國國傢科研中心研究人員構建瞭一種數學模型,能根據任何一種生物遷移方式來預測基因傳播的可能性。該方法不僅有助於研究物種在歷史中的遷移行為,還能用於追蹤癌癥在體內的轉移路線、病毒或細菌在種群中的傳播等。研究論文近日發表在德國《新物理學雜志》上。 變異是基因自然發生的改變,大多數變異都是有害的,但也有少數是有益的,比如,有些變異能幫助生物抵抗環境壓力,有些變異能幫助它們更快地繁殖。因此,在一個種群裡,有益的變異會變得更多更普遍。70多年前,科學傢就發現進化是一種概率遊戲,並從理論上計算出瞭有益突變在種群中傳播的概率。但由於遷移方式本身太過復雜,人們很難評估各種遷移對基因傳播的影響。 研究人員用一種簡潔的數學模型對主要的兩種遷移方式進行瞭描述,將進化動力學研究向前推進瞭一大步。論文主要作者、法國國傢科研中心物理交叉實驗室教授巴洛姆·霍奇曼紮德說:“關於物種發生基因突變的可能性有多大的問題,利用我們的模型,隻要知道遷移方式,幾秒鐘我們就能在普通電腦上得出結果。” 研究人員解釋說,第一種遷移方式認為,當某個生物死亡後,其他生物的後代將替代它,比如一棵樹死掉後,騰出的空間會被其他植物占據。對這種行為,遷移會降低變異基因傳播的機會,其傳播概率有一個上限;第二種遷移方式認為,某個生物的後代會殺死其他競爭者並代替它們,比如病毒、細菌和癌癥。對這種行為,遷移方式會極大地增加變異成功的機會,甚至導致必然變異。反過來,給出一個既定的變異基因傳播的概率,研究人員也能追查其所代表的遷移方式。 霍奇曼紮德教授還指出,在某種流行病的傳播中,病毒能在一次偶然接觸中,從一個個體傳播到另一個個體,這種遷移方式就是人類之間相互接觸的交際網絡。利用最新模型,研究人員可以找出限制個體接觸的最佳方式,以控制流行病的傳播。(來源:科技日報) |
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