《複雜網路研究中的二個理論問題》是依託上海大學，由劉曾榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜網路研究中的二個理論問題
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉曾榮
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前認為複雜網路是複雜系統建模的最佳形式。近年來，通過用複雜網路對許多實際複雜系統的研究，人們發現了許多有趣的且直到如今仍缺乏科學理解的現象，這種情況仍在繼續中。本課題選擇兩個己經有豐富積累的問題進行理論研究，它們分別是網路中的功能模組以及網路中開關調控機制。對功能模組研究，我們將進行如下四方面工作：提出定義、給出劃分的定量標準、分析它的拓樸結構和研究它們之間相互作用。通過這個工作希望建立有自己特色的功能模組理論。對於開關型調控的研究，我們也將進行四方面工作：總結這方面的資料，進行分類建模；分析各種模型中開關的作用的機制；結合不連續動力系統理論，建立統一處理框架；把理論結果用於處理實際複雜系統。通過這個工作希望建立處理開關型調控的統一理論框架。總起來說，這項工作可以使我們在複雜系統的國際研究前沿占有一席之地。
結題摘要
在上世紀結束時，著名科學家霍金預言“21 世紀是複雜性世紀”。科學家認為在21世紀要建立研究複雜系統的理論與方法。研究表明這種理論與方法是在實際複雜系統的基礎上逐步建立起來。從動力學與控制的角度就提出了如何對複雜系統實現建模、研究模型動力學分析和控制策略，預期動力學新現象和新方法，從而推動動力學和控制的發展。 課題就是在這個背景下提出的。課題是以生物系統為範例，以理論研究為主，屬於交叉性的研究。研究主要內容是複雜系統的網路建模和複雜網路上雙穩態為主的動力學研究。幾年來，在負責人的統一規劃下，由他指導他的課題組成員進行有成效的工作，很好地完成了所提二項任務。（A）在複雜系統的網路建模上，提出了生物系統的DD建模方法，並從解析理論、數值模擬和實驗三個方面完成了科學性的例證。(B)複雜網路上雙穩態為主的動力學研究上，通過對各類生物功能的模型研究給出了生物有序態的各種不同調控方法。最突出的是提出了由轉錄因子和microRNA共同參與調控的組合調控原理。此外，負責人參與了其它問題的討論，並開展研究。其中突出工作有(C)發現了石墨稀納米可以破壞大腸肝菌的細胞膜和尿素分子，可以轉輸並放大生物系統的微弱信號。負責人還帶領研究生開展複雜系統新現象的研究，主要表現為(D)提出了提高生物系統的適應性和敏感性一種有效方法，工作是探索性的。 研究成果體現在我們發表的學術論文和專著上。4年來已正式發表21篇。文章發表於國際幾個領域著名雜誌，它們包括 Nature Nanotechnology、Scientific Reports、Phys. Rev. E、PLoS One、Chaos、Biochimica et Biophysica Acta、Journal of Theoretical Biology、Nonlinear Dynamics、等。屬於SCI的雜誌有19篇，已有它引次數為158次。總之，項目組全面超額完成了申請時對論文、人才培養以及學術交流等方面提出的任務。工作在國內類似工作中處於領先地位，在國際上也已經產生了重要影響。進一步，經過整理，申報相關獎項。
