Stochastic resonance in the growth of a tumor induced by correlated noises

Since half a century ago, nonlinear physics has changed our views of world drastically[1]. People expected to use it to solve the complexity of biology[2,3]. In the past decade, more and more evidence shows that noise plays an impor- tant role in nonlinear systems[4―10], such as noise-induced phase transitions, stochastic resonance (SR) and so on. Especially, SR uncovered a heap of complexities of biol- ogy[11,12]. For many years, the law of tumors growth has been a challenging subject. Sci…     

关联色噪声对具有免疫监视下肿瘤细胞生长系统稳定性和瞬态性质的影响

基于具有催化作用的Michaelis-Menten反应模型,得到一种更全面的具有免疫监视下肿瘤细胞生长系统的一维朗之万方程.考虑肿瘤细胞增殖过程中生长环境等因素的变化而导致生长率和死亡率的波动,通过线性化近似和最快下降等方法计算系统的稳态概率分布函数和平均首次通过时间,并以此作为观察肿瘤细胞生长过程中的稳定性和瞬态性质的窗口,分析噪声对肿瘤细胞生长过程的影响.结果表明：1)当改变噪声强度D和Q时,肿瘤细胞数概率分布函数Pst(x)的结构会发生改变,系统产生多极值和单极值之间的结构转换,导致系统产生类相变;2)平均首次通过时间T＋(xu→x＋)是乘性噪声强度D的单调增函数,T－(xu→x－)却是D的单调减函数;3)T＋(xu→x＋)随加性噪声强度Q变化的图像出现一个类似“共振峰”的极大值,而T－(xu→x－)是关于Q的减函数;4)T＋(xu→x＋)随噪声间关联时间τ变化时,表现出单调递减和“共振峰”两种状态的转换,而T－(xu→x－)的图像随τ的变化呈现出单峰值样态;5)T＋(xu→x＋)随噪声间关联强度λ的变化出现类似于“共振峰”的极大值,T－(xu→x－)是λ的单调减函数.上述结果有助于人们掌握肿瘤细胞的生长动力学特性,不仅能够为临床上肿瘤细胞生长研究提供一定理论基础,而且还能为临床医学上肿瘤检测和治疗提供理论指导,对控制和治疗肿瘤疾病有一定的指导意义.     

白高斯噪声对肿瘤增长系统的影响

目的研究受白高斯噪声驱动的肿瘤细胞增长系统的定态性质。方法从理论和数值两方面对系统的定态进行分析。结果该系统的定态概率密度随乘性噪声强度D的增长而减小,而加性噪声强度α对定态概率密度几乎没有影响。结论乘性噪声强度D的增长能够引起肿瘤数的减少。     

肿瘤免疫监视非线性模型及相关变量

在对肿瘤免疫监视抗癌动力系统模型深入研究基础上,提出由单变量、二变量和多变量下相关系统的稳定性结论及生物学意义,并用MATLAB的数值分岔插件MATCONT绘制出数值分岔图.     

壳聚糖对肉鸭生长性能及免疫机能的影响

将240只1日龄樱桃谷肉鸭随机分成4组,每组3个重复,每个重复20只,公母各半。对照组（Ⅰ）喂给基础日粮,试验组（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）分别在基础日粮中添加0.03%,0.05%,0.1%壳聚糖,试验期7周。试验结果表明：在肉鸭日粮中添加0.03%～0.1%的壳聚糖可有效提高其生长性能,显著提高肉鸭的平均日增重和饲料转化率,其中以0.05%添加量较好。 HI 抗体水平随壳聚糖添加量的增加而增加,其中以0.1%添加量较好。     

Effect of dietary supplementation on improvement of growth and immune function of broilers

The purpose of this investigation was to evaluate the effect of a dietary supplement （Mirigen TM）, a fungal cell wall derivative product, as a new generation alternative to antibiotics, on the growth and the innate and adaptive immune functions in broilers from birth to 45 d of age. Newborn chicken were randomly assigned to one of three groups： G 1 （n=150） controls no supplement fed; G2 （n=150） is fed with dietary supplement at a designed regular dose （0.5 %, weight of additive to food）; G3 （n= 150） is fed with dietary supplement at double doses （1%）. All three groups were housed in the same conditions. Body weight and blood were taken on day 1, 14, 28 and 45. Medications used and costs/treatment were recorded for each group. The whole blood was used to purify heterophils for reactive oxygen species （ROS） generation and E coli killing abilities examination assays, and the serum samples were preserved in freezer for enzyme linked immunosorbent assays （ELISAs） to determine concentration of macrophage inflammatory protein-1β （MIP-1β）, CD4/CD8, interferon-y （IFN-y）, and titers of antibody against Newcastle disease virus （NDV）. Group differences were analyzed using analysis of variance （ANOVA） algorithm （S-Plus）. There was no significant birth weight difference in three groups. After 45 d growth, the dietary supplement treated groups had significantly higher body weight gain （BWG） with lower mortality rate if compared to the untreated control group （P〈0.05）. Their BWG and mortality rate were 2.23 kg and 10 % in GI （control group）, 2.89 kg and 2 % in G2 （experimental group, 0.5 % dose）, and 2.77 kg and 1% in G3 （experimental group, 1% dose）, respectively. Heterophil ROS generation in treated groups were markedly improved through the addition of dietary supplement in both regular and double doses to the diet （P〈 0.05）. The ability of heterophil to kill E coli was also significantly improved in dietary supplement treated groups （P〈0.01）. Comparing to control group, there was significantly higher serum IFN-y concentration in treated groups （P〈0.05） on day 45. The CD4/CD8 was also improved in treated groups （P〈0.05）. Newcastle di-sease is the most prevalent avian disease, and vaccination is an effective method to protect the animals from the virus infection. In our study, it is found G2 and G3 that fed with dietary supplement had higher antibody titers against NDV after vaccination （P〈0.01） and the antibodies lasted longer. Results from this study demonstrated dietary supplement to broilers improved the immune capabilities of immune cells, which are vital to the establishment of immune response against pathogens, thereby, to improve chicken＇ s health and growth and reduce medication cost in chicken farming.     

基于Potts模型的恶性肿瘤生长的二维随机模拟

使用热力学方法建立了一个癌变细胞在正常细胞组织中生长的计算机仿真模型．初始细胞模型采用二维离散化结构，设置一序列的调控因子，以模拟不同条件下的不同类型的癌细胞的生长过程，并考察了调控因子对癌细胞生长的影响．最后，通过加入细胞增殖机制，扩展了该模型．     

外加电场下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒成核生长

采用脉冲激光烧蚀技术,在引入垂直于烧蚀羽辉轴线外加直流电场的前后,分别在1,3,5Pa的室温氩气环境下沉积制备了一系列纳米硅晶薄膜,其中衬底与羽辉轴线平行.扫描电子显微镜(SEM)的检测结果表明,在同一直流电压下制备的纳米Si晶粒平均尺寸和面密度均随气体压强的增加而增大.保持气压不变,引入电场后所制备的纳米Si晶粒平均尺寸相对于无外加电场时增大,而面密度减小.结合纳米晶粒气相成核生长动力学,对实验结果进行了定性分析.     

转基因小球藻生长动力学、藻粉和油脂产量的研究

对3株导入外源基因的转基因小球藻(Chlorella ellipsoidea SD-0702,C.ellipsoidea SD-0705,C.ellipsoidea SD-0706)进行生长动力学、藻粉产量和产油脂能力的研究,并且与野生型小球藻(C.ellipsoidea SD-0701)进行比较.结果表明:(1)SD-0705的比生长速率最大,代时最短,与SD-0706的比生长速率均高于SD-0701,SD-0702则低于SD-0701;(2)SD-0705和SD-0706的藻粉得率均高于SD-0701,SD-0702则较野生型小球藻低;(3)SD-0705的油脂产量最高,为0.470 g/L,高于SD-0701,其他2株转基因小球藻的油脂产量均低于野生型小球藻.由此筛选出SD-0705作为藻粉和油脂的高产藻株.     

基于Varela免疫模型的免疫控制器的设计与仿真

Varela免疫网络模型是继Jerne独特性网络模型之后的第二代网络模型,Varela免疫网络模型描述的是没有外来抗原作用时的T、B细胞因子的动态平衡关系.本文在此基础上建立了一种考虑抗原的改进的Varela免疫网络模型.然后基于这种能够在一定程度上合理描述生物免疫特性的改进Varela免疫网络模型,构造了一类与被控对象无关的免疫控制器模型.以大惯性大滞后模型为被控对象,采用仿真的方法研究了该免疫控制器的特性.仿真研究与分析表明:该免疫控制器具有一定的记忆和自学习能力,具有较好的抗纯滞后及参数自适应性能.文中将这种免疫控制器的参数变化对控制系统的影响也作了仿真研究.     

动力学在经济系统控制中的典型应用示例

通过Pontryagin极大值原理，围绕性能指标函数J＝max的两种典型示例，介绍了动力学在经济控制系统中的应用。     

合金纳米粒子生长形态的分子动力学模拟

选用Cu–Ag纳米粒子作为研究对象,采用分子动力学方法和嵌入原子模型模拟了将Cu原子注入到由Ag原子构成的纳米粒子的过程,研究了注入能量(10,30,50 e V)与纳米粒子结构的关系。采用共近邻分析技术对合金纳米的结构演变进行了研究。模拟结果表明:当入射原子动能为50 e V时,合金纳米粒子从截角八面体转变为二十面体结构。这种转变是因为入射原子与基底原子碰撞,促使系统温度升高。     

闽宁对口帮扶系统发展动力学模型及其应用

把经济学时空引进模型体系,建立起讨论模型的严格时空参照系,提出供需和管理三大经济位势,提出经济渗透率、空隙度、饱和度、粘滞度等参数,建立了经济力学流动工程;引进空间作用函数,改进空间相互作用模型;广义定义资源概念,给出资源优化配置决策模型,使其适用于广泛的应用场合,在此基础上,阐述了闽宁对口帮扶系统发展的动力机制和运行机制,并提出了定性和定量相结合的系统分析方法,供决策参考。     

四川大头茶种群优势度增长动态的初步研究

用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨了四川缙云大头茶种胸硐面积的增长规律结果是：大头茶种群在不同林分密度下的纯林中，其胸面积最大增长速度是中密度〉高密度〉低密度，达到最大增长速度的径极范围都在１８ｃｍ左右，在不同林型中，大头茶种群胸面积的最大增长速度是纯林最大，常绿阔叶林次之，针阔混交林最小，达到最大增长速度的时间以针阔混交林最长，常绿阔叶林次之，纯林最短，还讨论了大头茶种群在不同林分密度下，不同     

回报率不确定下随机经济增长模型

采用非期望偏好结构,引入生产性政府支出及具有不确定性回报率的政府债券,建立了连续时间的随机内生经济增长模型.利用随机动态控制方法,导出了宏观均衡解.在模型中讨论了税收、政府支出政策对宏观经济的影响,所得出的结论对于政府财政政策的制定具有重要意义.     

间歇复合成长股利估价模型

基于股利估价的复合成长模型和间歇成长模型， 建立了间歇复合成长股利估价模型     

系统动力学在汽车市场预测中的运用和研究

汽车工业在经济发展中的地位越来越突出,汽车工业已逐渐成为我国的支柱产业.因此对我国汽车市场的发展前景进行预测是十分必要的.尝试利用系统动力学在社会经济系统预测方面的优势,通过分析影响汽车市场各主要因素和内部各要素之间的结构,建立了汽车市场预测的系统动力学模型.     

三关节机器鱼的动力学建模及其关键运动参数的研究

以三关节机器鱼为研究对象,分析了机器鱼在流体中的受力情况,建立了相应的动力学模型,并基于MATLAB仿真,讨论了机器鱼的摆动频率、摆动角度、相位差等参数对其速度和启动加速度等推进性能的影响,从而对仿生机器鱼的启动与游动状态的有效调试起到积极的指导作用.     

区域经济系统研究中的动力学方法与模型

为了能对区域经济系统(RES)结构进行深层剖析，对运行特征有一定程度的定量把握，引入了系统动力学(SD)方法，以便能够探讨RES的结构特征和运行机制，并构建了RES的状态空间数学模型。     

裂纹尖端位错发射与运动的分子动力学模拟

带缺陷的高强度X80管线钢基体相α-Fe裂纹顶端的变形机理对于揭示该材料的失效机理是非常重要的.采用嵌入原子方法（EAM）描述原子间作用势,由大型分子动力学并行软件LAMMPS（Largescale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator）,建立足够大的模型以避免边界对位错发射与运动的影响,对中心裂纹板施加远场应力载荷,获得了裂尖发射位错的临界应力强度因子.模拟结果显示,在远场应力作用下,裂纹尖端出现了间歇性发射出位错的现象,即,首先在裂尖沿［1 1〖