介观反应扩散系统的自组织行为与时空特征
本文引入系统的空间结构，详细讨论了空间结构因素对介观层次上生化反应系统自组织行为的影响，以及自组织临界特征的变化情况。 首先通过定义距离函数，讨论了系统体积、维度、扩散系数等空间因素对系统稳定性的影响。实验结果表明，对于不存在空间异质性的系统，随着系统体积的增大，双稳和振荡性质越来越清晰，系统状态逐渐趋于宏观确定性方程得到的结果。当系统具有非均匀的空间结构时，由于受到空间各点的涨落的影响，存在一个最合适的体积范围，使系统涌现出显著的双稳或振荡现象，而且该体积范围与系统维度和扩散系数等因素密切相关。 然后对空间不均匀的生化反应系统，研究了几种具有反馈回路的典型系统在分支点附近的行为特征和统计规律。在介观层次上，系统在分支点附近的行为特征还未有深入研究，对这些特征和规律的研究有可能反过来用于衡量介观系统的临界行为。我们的统计结果显示，由正反馈回路和双向负反馈回路产生的双稳系统，其分子聚团规模分布均为指数分布；而由正反馈回路和负反馈回路产生的振荡系统，其分子聚团规模均服从幂律分布。
反应扩散系统 空间结构 自组织行为 时空特征 介观层次
郝俊 许立达
北京化工大学生命科学与技术学院,北京 100029
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2016-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）