生物代謝網(wǎng)絡(luò)的混合Petri網(wǎng)建模與分析.pdf

1、生物代謝一直是生命科學研究的基礎(chǔ)領(lǐng)域之一，對生物代謝網(wǎng)絡(luò)中眾多反應的途徑、作用、原理等進行透徹研究，對生物學、醫(yī)學甚至是制藥學等等各種領(lǐng)域都有著重要的意義。生物代謝過程微觀、復雜，如果能夠直觀地表現(xiàn)出來，將為代謝網(wǎng)絡(luò)的研究提供極大便利。如何直觀、準確的建立生物代謝網(wǎng)絡(luò)的模型一直是一個難點與研究焦點。傳統(tǒng)的生物建模方法存在適用范圍窄、無法對代謝網(wǎng)絡(luò)更為微小的反應過程建模、局限于僅有單個反應方程或者能夠線性相加的數(shù)個方程的建模、與代謝網(wǎng)絡(luò)結(jié)

2、構(gòu)契合度低等缺陷?；趯@些缺陷的改進，以及對生物代謝網(wǎng)絡(luò)建模分析的特殊需求，本文進行了生物代謝網(wǎng)絡(luò)的混合Petri網(wǎng)建模研究，具體研究工作有以下幾點:
　　(1)對Petri網(wǎng)在建模領(lǐng)域的理論發(fā)展歷程進行了總結(jié)，并對國內(nèi)外使用Petri網(wǎng)理論對生化領(lǐng)域進行建模分析的研究現(xiàn)狀做了歸納，概述了研究生化網(wǎng)絡(luò)、代謝網(wǎng)絡(luò)的眾多理論、思路、方法以及對Petri網(wǎng)理論的優(yōu)化擴展。
　　(2)使用混合Petri網(wǎng)進行建模分析。提出了一個生

3、物代謝網(wǎng)絡(luò)HPN建模的詳細建模步驟，使用該建模步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)在缺乏生物代謝相關(guān)理論知識、生化試驗環(huán)境與條件的情況下進行塵化建模。并以三羧酸循環(huán)為實例，依照提出的建模步驟建立了混合Petri網(wǎng)系統(tǒng)模型，使用建模軟件SNOOPY2.0對建立的模型進行仿真模擬與分析。證實了該理論的正確性與可行性。
　　(3)在三羧酸循環(huán)混合Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上，本文對已建立的HPN模型做了進一步擴展，獲取了一種適用于生物代謝網(wǎng)絡(luò)建模的混合函數(shù)Petri