代谢网络的模块化建模与控制理论

本项目拟以生物代谢网络为背景，将控制理论中的信息流、功能等价及模块化的思想引入到系统生物学的研究中，并探讨基于拓扑结构和功能等价的网络模块化建模和控制方法。利用集值辨识算法估计系统参数，从系统层面上研究代谢网络的动态特性（如多平衡态性质等），并给出判定准则。利用网络的结构信息和各基本模块的相互作用关系研究代谢网络的反馈、冗余、结构稳定性，及其可控性、可观性、鲁棒性等；特别是系统在受到外部扰动或内部参数摄动等不确定因素干扰时，仍能保持其功能稳定的结构性条件和复杂行为的变化规律。通过对不同功能模块的添加、删剪、更换，研究整个系统性能对某些模块或模块关系的依赖性，提炼出符合实际且便于实际应用的控制指标和优化、控制方法。

本项目以生物代谢网络为背景，将控制理论中的信息流和功能模块化的思想引入到系统生物学的研究中，并探讨基于功能和结构的网络模块化建模和控制方法。利用集值辨识算法估计系统参数，从系统层面上研究代谢网络的动态特性，并将应用于汉族人群精神分裂症基因关联分析、复杂疾病的建模等应用研究中。