動力系統方法與某些複雜疾病惡性突變的早期預警信號

《動力系統方法與某些複雜疾病惡性突變的早期預警信號》是依託華南理工大學，由劉銳擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：動力系統方法與某些複雜疾病惡性突變的早期預警信號
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：劉銳
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

現代醫學和生物學的研究成果表明，在生物體的各個器官內，是各個功能模組的動態協同作用共同決定了器官的功能和狀態，因此，我們把複雜疾病的發展過程看做是一個複雜動力系統的演變，把影響疾病的外在因素視為動力系統中的參數，把參與疾病演變的分子濃度當作系統中的狀態變數，於是疾病的突然惡化現象就對應了系統的突變現象。我們將收集某些複雜疾病的多層次時序列數據，並對這些高通量數據進行分析、整理；根據整合後的實驗數據和分子生物學理論，構造能夠表征疾病發展的動態調控網路，並進一步建立相應的動力系統。針對不同的複雜疾病，從理論和數值分析兩個方面尋找網路中攜帶預警信號的重要功能模組，探測動力系統發生突變的臨界點，提煉出有針對性的早期預警突變的方法，建立動態網路層次的預警體系。

結題摘要

在本項目的資助下，我們根據申請書中所列的研究內容，針對某些複雜疾病的突變現象，採用計畫任務書中所列的研究計畫和研究路線開展研究工作，並發表了三篇論文。在這些工作中我們首先針對具有突變現象的複雜疾病，在大樣本、小噪聲條件下，我們總結和發展了利用生物分子動態網路標誌物來預測疾病發展中的關鍵時間節點的方法，並成功地套用到肺部損傷產生突變的病例中；另外，我們針對一類具有套用價值的廣義KdV方程，研究其動力學行為，並發現了新的分支現象。我們的工作達到了預期的目標。