分子马达蛋白与微管相互作用高效率运动特征信息自动分析的研究

本研究项目是生物纳米系统和微－纳仿生学研究领域中重要的研究课题之一，旨在将计算机视觉理论与图像信息处理、分子细胞生物学、纳米技术、生物物理学等学科结合起来, 探索生命体微观运动规律, 揭示细胞各类运动依赖于分子马达蛋白与微管相互作用高效率（高达90%以上)运动的特性与机理。以计算机视觉的理论与方法, 研究建立一种非刚性体的多种信息与可变形状模型融合的系统，实时跟踪多个目标，具有对整幅图像全局和局部的搜索机制，解决多种运动模式以及多个目标间特征的对应等问题。实时检测形变运动和动力学的量化参数, 并建立一种分子马达的理论模型,进一步阐明运动过程中运动结构特征与运动高效率的关系。完成的新方法、算法、软件系统和数据库，将为生命科学基础研究提供重要和先进的分析手段。并为深入探索分子马达高效机械的仿生学原理，模拟生物大分子高效能量与物质的传输、转换为机理的新型器件研究奠定基础。