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基于个人计算机的进化生物学分析新时代:以eGPS为例新时代多功能软件探讨
1
作者
虞达浪
杨佳宁
+2 位作者
张建威
张皖豫
李海鹏
《遗传》
北大核心
2025年第2期271-285,共15页
各种多组学技术所产生的大规模数据,提出了如何快速、准确地分析这些数据的重要科学问题。如何在发展创新性新理论和数学模型的基础上,基于软件工程开发出能够让用户高效且精确地处理大规模生物学数据的便捷工具,是生物信息学和计算生...
各种多组学技术所产生的大规模数据,提出了如何快速、准确地分析这些数据的重要科学问题。如何在发展创新性新理论和数学模型的基础上,基于软件工程开发出能够让用户高效且精确地处理大规模生物学数据的便捷工具,是生物信息学和计算生物学的重要研究方向。本文主要介绍了生物信息学相关软件的发展历史、基于进化生物学的应用场景和进化与组学多功能分析软件平台eGPS、计算机使用的3种方式和软件编程的3个范式,以及如何基于Conda、R语言生态与eGPS软件平台分析单基因、通路和基因组水平的数据。针对不同科学目标的用户群体,提出了软件开发、使用、维护的新思路,并对进化生物学软件应用领域的未来发展进行了展望。最后,本文提出使用个人计算机进行进化与多组学分析不仅是时代所需也是未来发展的趋势,在生物信息学分析中扮演越来越重要的角色。
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关键词
个人计算机
进化生物学分析
多组学分析
eGPS软件平台
软件开发
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职称材料
基于AFSA-SVM动态光谱的血液识别研究
2
作者
马焕臻
闫薪如
+7 位作者
辛英健
方沛沛
王泓鹏
王一安
段明康
贾建军
何继业
万雄
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1877-1882,共6页
血液是一种受管制的特殊遗传生物资源。针对传统血液光谱检测中易氧化变质的问题,采用基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱,开展了猪、马、鸽、鸡、鸭、鹅等六种家禽家畜的血液物种鉴别研究。原始光谱的预处理过程包括去基线、平滑和...
血液是一种受管制的特殊遗传生物资源。针对传统血液光谱检测中易氧化变质的问题,采用基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱,开展了猪、马、鸽、鸡、鸭、鹅等六种家禽家畜的血液物种鉴别研究。原始光谱的预处理过程包括去基线、平滑和归一化等。采用线性判别分析对光谱数据进行降维处理,继而用支持向量机建立识别模型,选用高斯核函数,通过人工鱼群算法优化支持向量机的参数C和γ,使其分类准确率最高,最优的C和γ分别为0.2和0.134。人工鱼群-支持向量机模型识别准确率达到97.2%,基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱可以满足血液安全高效的检测要求,用人工鱼群算法优化支持向量机参数的算法模型表现出较好的分类效果。
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关键词
人工鱼群算法
共聚焦拉曼光谱
支持向量机
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职称材料
基于动力学分析的合成生物学研究
3
作者
王瑞琦
陈洛南
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第1期77-87,共11页
随着生物技术与其他各学科如计算科学的发展,合成生物学在功能设计与实验实施方面都取得了长足的进展。合成生物学近年来在计算生物学与人工智能等交叉学科领域引起广泛兴趣。从数学科学的角度,设计各种具有特定功能的合成生物元件的理...
随着生物技术与其他各学科如计算科学的发展,合成生物学在功能设计与实验实施方面都取得了长足的进展。合成生物学近年来在计算生物学与人工智能等交叉学科领域引起广泛兴趣。从数学科学的角度,设计各种具有特定功能的合成生物元件的理论不断涌现,如基因开关、基因振子、生物逻辑门等。从生物技术角度,基因工程、蛋白(酶)的化学修饰自组装等生物合成及功能化策略也取得了巨大进步。这些相关方面的长足发展,也大大促进了合成生物学的发展。本文重点从生物分子网络动力学的角度,深入阐述各种具有特定功能的合成生物网络背后的理论基础与分析方法,其中包括生物功能器件如开关与振子,以及数学与网络理论相关的因素,包括正负反馈回路与动力学的相关性、非线性因素与时间延迟产生的原因、稳定性与分支相关理论、周期振子的鲁棒性、周期可调性等动力学相关的理论基础与分析方法,为进一步设计更为复杂或者更易实验合成的生物器件提供可以借鉴的理论分析方法。
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关键词
动力学
网络
开关
振子
稳定性
分支
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职称材料
题名
基于个人计算机的进化生物学分析新时代:以eGPS为例新时代多功能软件探讨
1
作者
虞达浪
杨佳宁
张建威
张皖豫
李海鹏
机构
国科大杭州高等研究院生命与
健康
科学
学院
中国
科学
院上海营养与
健康
研究所
中国
科学
院大学
出处
《遗传》
北大核心
2025年第2期271-285,共15页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(编号:32400511)资助。
文摘
各种多组学技术所产生的大规模数据,提出了如何快速、准确地分析这些数据的重要科学问题。如何在发展创新性新理论和数学模型的基础上,基于软件工程开发出能够让用户高效且精确地处理大规模生物学数据的便捷工具,是生物信息学和计算生物学的重要研究方向。本文主要介绍了生物信息学相关软件的发展历史、基于进化生物学的应用场景和进化与组学多功能分析软件平台eGPS、计算机使用的3种方式和软件编程的3个范式,以及如何基于Conda、R语言生态与eGPS软件平台分析单基因、通路和基因组水平的数据。针对不同科学目标的用户群体,提出了软件开发、使用、维护的新思路,并对进化生物学软件应用领域的未来发展进行了展望。最后,本文提出使用个人计算机进行进化与多组学分析不仅是时代所需也是未来发展的趋势,在生物信息学分析中扮演越来越重要的角色。
关键词
个人计算机
进化生物学分析
多组学分析
eGPS软件平台
软件开发
Keywords
personal computer
evolutionary biology analysis
multi-omics analysis
eGPS software platform
software development
分类号
Q811.4 [生物学—生物工程]
TP311.52 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于AFSA-SVM动态光谱的血液识别研究
2
作者
马焕臻
闫薪如
辛英健
方沛沛
王泓鹏
王一安
段明康
贾建军
何继业
万雄
机构
浙江省系统健康科学重点实验室
上海交通大学医学院附属新华医院骨科
中国
科学
院空间主动光电技术
重点
实验室
中国
科学
院大学
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1877-1882,共6页
基金
国家重点科研计划项目(2021YFF0601201,2021YFA0716100,2018YFC1200202)
国家自然科学基金项目(42074210)
+3 种基金
上海市自然科学基金项目(21ZR1473700,19ZR1465800)
上海技术物理研究所创新专项(CX310,CX364)
上海市科技重大项目(2019SHZDZX01)
上海市基础研究特区计划项目(JCYJ-SHFY-2021-04)资助。
文摘
血液是一种受管制的特殊遗传生物资源。针对传统血液光谱检测中易氧化变质的问题,采用基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱,开展了猪、马、鸽、鸡、鸭、鹅等六种家禽家畜的血液物种鉴别研究。原始光谱的预处理过程包括去基线、平滑和归一化等。采用线性判别分析对光谱数据进行降维处理,继而用支持向量机建立识别模型,选用高斯核函数,通过人工鱼群算法优化支持向量机的参数C和γ,使其分类准确率最高,最优的C和γ分别为0.2和0.134。人工鱼群-支持向量机模型识别准确率达到97.2%,基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱可以满足血液安全高效的检测要求,用人工鱼群算法优化支持向量机参数的算法模型表现出较好的分类效果。
关键词
人工鱼群算法
共聚焦拉曼光谱
支持向量机
Keywords
Artificial fish swarm algorithm
Confocal Raman spectroscopy
Support vector machine
分类号
O561.3 [理学—原子与分子物理]
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职称材料
题名
基于动力学分析的合成生物学研究
3
作者
王瑞琦
陈洛南
机构
上海大学数学系
中国
科学
院分子细胞
科学
卓越创新中心
浙江省系统健康科学重点实验室
出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第1期77-87,共11页
基金
国家自然科学基金(12371497,12131020,31930022,12026608)
国家重点研发计划(2017YFA0505500)
+1 种基金
中国科学院战略优先研究计划(XDB38040400)
华大基因深圳开放项目(BGIRSZ20210010)。
文摘
随着生物技术与其他各学科如计算科学的发展,合成生物学在功能设计与实验实施方面都取得了长足的进展。合成生物学近年来在计算生物学与人工智能等交叉学科领域引起广泛兴趣。从数学科学的角度,设计各种具有特定功能的合成生物元件的理论不断涌现,如基因开关、基因振子、生物逻辑门等。从生物技术角度,基因工程、蛋白(酶)的化学修饰自组装等生物合成及功能化策略也取得了巨大进步。这些相关方面的长足发展,也大大促进了合成生物学的发展。本文重点从生物分子网络动力学的角度,深入阐述各种具有特定功能的合成生物网络背后的理论基础与分析方法,其中包括生物功能器件如开关与振子,以及数学与网络理论相关的因素,包括正负反馈回路与动力学的相关性、非线性因素与时间延迟产生的原因、稳定性与分支相关理论、周期振子的鲁棒性、周期可调性等动力学相关的理论基础与分析方法,为进一步设计更为复杂或者更易实验合成的生物器件提供可以借鉴的理论分析方法。
关键词
动力学
网络
开关
振子
稳定性
分支
Keywords
dynamics
networks
switches
oscillators
stability
bifurcation
分类号
Q816 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于个人计算机的进化生物学分析新时代:以eGPS为例新时代多功能软件探讨
虞达浪
杨佳宁
张建威
张皖豫
李海鹏
《遗传》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于AFSA-SVM动态光谱的血液识别研究
马焕臻
闫薪如
辛英健
方沛沛
王泓鹏
王一安
段明康
贾建军
何继业
万雄
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于动力学分析的合成生物学研究
王瑞琦
陈洛南
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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