噪声诱导的连贯切换

以著名的基因开关系统为例, 数值地调查了噪声对其双稳性的影响. 发现基因调控过程中的合成率或降解率的涨落所导致的噪声以及环境涨落引起的噪声均能够诱导连贯切换, 而且发现存在一个最合适的噪声强度, 它不仅能实现这种切换, 而且能使弱信号被最优地扩大. 此外,还发现由Poisson τ-跳跃算法所引入的内部噪声不能够诱导上述切换.     

Modeling of intercellular synchronization in the Drosophila circadian clock

In circadian rhythm generation,intercellular signaling factors are shown to play a crucial role in both sustaining intrinsic cellular rhythmicity and acquiring collective behaviours across a population of circadian neurons.However,the physical mechanism behind their role remains to be fully understood.In this paper,we propose an indirectly coupled multicellular model for the synchronization of Drosophila circadian oscillators combining both intracellular and intercellular dynamics.By simulating different experimental conditions,we find that such an indirect coupling way can synchronize both heterogeneous self-sustained circadian neurons and heterogeneous mutational damped circadian neurons.Moreover,they can also be entrained to ambient light-dark(LD) cycles depending on intercellular signaling.     

典型生化网络构建子块中噪声传播的机制

活性细胞的内部过程是一个内在的随机过程,而细胞内分子丰度的波动对细胞的生长和发育会产生重大影响. 对生化网络（包括信号转导网络和代谢网络）的典型构建子块,采用统一的生化反应模式,应用线性噪声逼近理论刻画出噪声传播的一般机制：信号转导网络中存在噪声传播,且噪声强度满足加和规则;代谢网络中没有噪声传播,稳定态处物种分子数的分布相互独立. 这为理解细胞内部过程奠定了理论基础. 关键词： 噪声传播 线性噪声逼近 信号转导网络 代谢网络     

松弛型基因随机振子的同步和聚类

松弛型基因随机振子是三类基因振子(光滑振子、松弛振子和随机振子)中的一种.具有相抑制耦合细胞通信的这种类基因振子的同步与聚类是一个有趣且令人关注的问题.这里,数值模拟显示出振子之间的相差分布能够展示出单峰、双峰或多峰分布,但依赖于噪声强度和细胞密度.而且,数值地发现存在细胞数目的一个阈值,当细胞数目超过此阈值时,对于任意的噪声强度相差分布函数的峰值性几乎保持不变.这些结果表明抑制耦合的松弛型随机振子具有不同于普通耦合的光滑或松弛振子的同步与聚类机制.