线粒体非标准密码表的进化稳定性

根据突变危险性极小化的方法,导出各物种线粒体非标准遗传密码表的总体突变危险性极小表,证明了各非标准遗传密码表是在一些约束条件下的总体突变危险性极小表,体现了分子进化遵循稳定性原理,并受冻结偶然性制约.     

遗传密码突变危险性的全局极小

建立遗传密码稳定性的数学理论,给出遗传密码总体突变危险性的一个数学定义,由此出发讨论它的全局极化化,求出突变危险性全局极小化的密码表,并研究在什么条件下可以导出标准密码表。     

Euplotid细胞核反常密码的建模研究

以NCBI数据库中游仆虫细胞核(Euplotid)反常密码为典型案例进行建模研究,证明游仆虫(Euplotid)反常密码在进化中遵循的数理逻辑与精髓——自然选择压力下的编码关系是一定约束前提下的总体突变危险性极小码;模型可为量化编码关系,为遗传密码的扩张、进化、基因工程及蛋白质的改造提供数理依据.     

分子序列的突变危险性与遗传密码的编码规则

定义了分子序列（碱基序更和对应的氨基酸序列）的突变危险性函数，通过危险性函数的极小化可以导出遗传密码的简并规则，终止密码子在密码表上的位置及亲－水畴排布，氨基酸在密码表上的定位接近标准密码表，各个生物类别的突变危险性函数值差别不超过５％，可看作守恒量，Ｒａｓ家庭癌基因产物具有较大的突变危险性函数值，这提示分子序列的突变危险性函数可能有重要的应用价值和理论意义。     

模糊极值与遗传密码的亲水—疏水性和突变危险性

提出了两遗传密切之间距离的一个定义，以该定义为基础构造了密切字典的突变危险度函数；应用模糊极值方法求出了使突变危险度极小的标准密码表的疏水－亲水畴分布；证实由局域极小化的简并多重态构成的标准密码字典和大部分线粒体密码字典的突变危险度是近似极小的，若以密切字典系统平均突变危险度和最大突变危险度为标度，现有的各种与极小值的接近程度在90％左右；计算结果还支持这样的假设：密码的进化是遵循整体突变危险性极小的，标准密码表可能是由类似于线料 密码的古典密码表进行化来的，而碱基的化学修饰有助于降低突变危险性。     

论遗传密码的简并规则

从突变率极小——密码的稳定性——和扩大氨基酸信息量两方面的要求,讨论了遗传密码的简并规则。     

基因组信息、密码进化、折叠动力学和熵产生——理论生物学的几个基本问题

 数千个基因组的测序完成,海量资料数据呼唤着生命科学的理性和实证性更完美地结合。基因组信息学是理论生物学的龙头。本文遵循生命信息运行的密码—序列—结构—功能的主线,论述了生命科学的理性化途径,讨论了若干基因组生物学的基本问题。着重总结了理论生物学领域的部分工作,包括：① 基因组序列识别码的形成和构建,一组描述碱基分布和碱基关联的统计量集合可作为基因组的识别码;② 基因组的进化方向和最大信息原理,提出基因组序列的编码信息量在进化中随时间增长的规律,指出DNA序列局部片段遵循最大信息原理;③ 遗传密码的适应性进化,证明普适标准密码表是突变危险性的适应性极小码,论证了遗传密码既具有稳定性,又具有可进化性;④ 基于量子跃迁的蛋白质折叠动力学,用量子跃迁的观点和理论研究如何处理从序列到结构,导出蛋白质折叠速率公式,解释了现有各种速率实验;⑤ 细胞开关相变和熵产生,研究了最简单生命噬菌体的溶原态/裂解态转变动力学,得到了此类细胞开关中熵产生的特异性规律。     

线粒体密码表的进化关系

提出一个理论模型,由此推导出标准密码表与10个物种线粒体非标准密码表之间的进化关系,得到这些表的进化关系和真核总界中物种的三界分类正相吻合,同时发现氨基酸与终止密码间的无义突变和其逆过程是重建进化树的关键因素.     

遗传密码的逻辑和稳定性原理

引入突变危险性函数M_D和M_D的统计极值原理,作为分析密码逻辑的出发点。讨论了单密码子近似下密码字典的整体M_D极小化,由拉格朗日乘子法导出了和实验相符的结果。进一步的近似可以导出密码字典中的亲水-疏水畴,也和氨基酸和反密码子的实验资料一致。由密码子相互作用可给出密码子分布和非标准密码。     

分子生物学中“遗传密码”概念在中国的传播

在1953-1968年间遗传密码表建立过程的历史背景下,揭示遗传密码概念的演变及其在中国的传播.从内史角度厘清"基因"与"遗传密码"在概念上的不同;利用文献研究法、概念分析法和比较研究法,揭示了20世纪70年代后遗传密码在中国中学生物教科书中出现的历史进程,结果显示,遗传密码概念在中国基础教育层面的渗透和传播反映了人们在分子水平上理解遗传现象的意识的提高;凭借数理统计法分析,说明了"遗传密码"作为分子生物学中的核心问题之一在学术界激起了一定程度的研究兴趣.