导读:本文包含了生物建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:核心素养,建模教学
生物建模论文文献综述
王雪松[1]（2019）在《基于核心素养发展的建模教学实践与反思——以“生物的变异”一节课为例》一文中研究指出以日常生活中生物变异的体验为切口,探究一种生物的变异现象。利用模型建构的教学方式引导学生分析现象,帮助学生自动生成重要概念,最后通过回归生活深化概念。(本文来源于《课程教育研究》期刊2019年43期）
马文凯,李文彬,文剑,李伟林[2]（2019）在《便携式风力灭火机作业手传振动生物力学建模实验研究》一文中研究指出为了能准确预测便携式风力灭火机振动给人体手臂带来的影响,降低人体手臂模型的复杂程度,结合便携式风力灭火机作业的实际情况,建立了五自由度手传振动生物力学模型,并考虑了肘部呈90°的弯曲臂姿势。根据手臂系统的生物动力学特征及在操作过程中人体手臂的动态平衡状态,进行力学分析建立系统机械等效模型,设计标准振动实验平台,辨识手臂模型参数,并将模型预测数据与便携式风力灭火机的实测数据进行了比较。结果表明:在肘部呈90°姿势、握力30 N、推力50 N状态下,模型响应与平均测量值比较显示了较好的一致性,能够较准确拟合手传振动响应特性曲线。该模型能较好地预测便携式风力灭火机作业给人体手臂带来的振动响应,可以为其风险评估提供量化的理论预测模型。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年19期）
于音[3]（2019）在《外来生物入侵对海洋生态环境损害影响建模研究》一文中研究指出在利用现有模型分析外来生物入侵对海洋生态环境造成的影响时,分析结果不理想。以科学性、系统性、重要性、实用及可操作性、相对独立、灵活性为原则,探讨损害影响模型的构建流程,通过总目标指标层、分目标指标层和操作指标层叁部分构成指标体系层,分别对传入阶段、定殖阶段、扩散阶段、危害影响阶段和防控阶段外来入侵生物对海洋生态环境造成的影响进行了研究。对比实验结果表明,该模型能够在短时间内有效分析出外来生物入侵对海洋生态环境造成的影响,对于海洋生物多样性的保护有重要意义。(本文来源于《环境科学与管理》期刊2019年10期）
胡克海[4]（2019）在《例析高中生物思想方法的运用和建模》一文中研究指出高考生物注重考查学生的知识、能力和素养,而思想方法是学科知识的灵魂,能促进知识向能力和素养的转化。如果考生复习备考时主动依据学科思想方法思考,就可以在考试中做到少走弯路,对很多考题的分析都能游刃有余。(本文来源于《新智慧》期刊2019年20期）
郭锋[5]（2019）在《高中生物课堂中合理应用生物建模的教学策略》一文中研究指出在高中生物教学过程中,生物建模主要是学生与教师亲自动手操作的过程,不仅可以加深学生对高中生物知识的理解,还能培养自身的创新能力。通过对生物教材中某一板块知识进行模型构建,可以将高中生物较为抽象的知识点变得形象化、简单化,便于学生学习与掌握,有利于学生对知识的掌握,有利于培养学生的创新能力。因此,在高中生物课堂中合理应用生物建模的教学方式,对学生探索精神的培养具有积极意义。(本文来源于《新课程(下)》期刊2019年06期）
周放,项杰,占卫红,王培东,何俊才[6]（2019）在《结核分枝杆菌Rv3248c生物信息学分析及同源建模》一文中研究指出运用生物信息学方法对结核分枝杆菌Rv3248c进行结构功能分析及同源建模。通过NCBI、BLAST、ProtParam和Interproscan等生物信息学方法对Rv3248c进行同源性、理化性质、保守序列、跨膜、信号肽二级结构和叁级结构预测分析。结果显示Rv3248c的氨基酸序列与腺苷高半胱氨酸水解酶高度一致,该蛋白包含495个氨基酸,没有跨膜及信号肽结构,其二级结构α螺旋占43%,无规则卷曲占41.8%,β折叠占15.2%,利用同源建模法构建该蛋白的叁级结构,并对该模型进行质量评估。研究结果有望对结核病的诊断和治疗提供参考。为进一步研究该蛋白质的结构与功能打下基础。(本文来源于《武汉轻工大学学报》期刊2019年03期）
吉彦廷[7]（2019）在《青少年女子举重运动员腰骶关节的叁维有限元建模及生物力学分析》一文中研究指出举重项目比赛过程中,虽没有出现直接的身体对抗,但损伤的发生率却一直高居不下,因举重而引发的运动损伤可高达2.4-3.3次/1000h训练。目前,举重运动员常见损伤部位以腰部、膝部占比最高。脊柱的腰骶关节作为传导力的核心部位,既是长期承受应力压缩的支点,又是将应力传至骨盆,使其分解传导至下肢的缓冲结构。青少年女子举重运动员正处在生长发育期,脊柱腰骶段具有独特的解剖形态特征,目前,少有针对其腰骶关节进行损伤特点及有限元建模的研究报道。此次研究基于青少年女子举重运动员腰骶关节CT图像尝试构建结构更完整、生物力学特性更符合实际情况的腰骶关节有限元模型。通过对第5腰椎椎体上表面施加轴向压缩载荷模拟运动员进行举重训练完全起立姿态,分析其腰骶关节的应力、应变情况以及椎间盘的应力传递方向。最终研究发现,女子举重运动员在举重训练完全起立姿态时,腰骶关节受轴向载荷时,L5上缘和椎间盘前部出现了明显的形变,最大形变量为5.44mm,椎体上表面和骶骨耳状面为主要受力部位。轴向载荷下椎间盘前部所受应力显着大于后部,左侧显着大于右侧;椎间盘的Von-Mises应力传递方向由右后方向左侧递增,应力集中点出现在纤维环的侧后方。这提示了腰骶关节在仅受轴向载荷时,椎间盘后侧方仍可能因为长期应力集中而致使运动员出现下腰痛甚至椎间盘后侧部纤维环出现破裂。(本文来源于《南京体育学院》期刊2019-06-15）
汤华远[8]（2019）在《低维纳米材料与生物膜耦合力学行为连续体建模与分析》一文中研究指出纳米技术的快速发展使得人类在日常生活中接触到纳米材料的几率大大增加。纳米材料可以通过皮肤、呼吸道和消化道等途径进入人体内,引发后续一系列复杂反应。这些纳米材料在与免疫细胞和后续细胞作用时,均可能穿过细胞膜进入细胞内部。同时,由于独特的物理化学性质,纳米材料在生物成像、疾病诊断、药物输运等方面具有重要应用。这些基于纳米材料的生物医药产品为了发挥效果也将频繁地和细胞膜作用。因而,深入地理解纳米材料与细胞膜的相互作用对于评价纳米材料的安全性、指导基于纳米材料的生物医学应用具有重要意义。本文针对低维纳米材料与生物膜的耦合力学行为进行连续体建模与分析。重点研究了纳米材料的尺寸、形状、变形刚度、细胞膜的表面张力、黏附强度等对纳米材料与细胞膜作用的影响。本文主要研究工作包括以下六个部分:第一、针对基底支撑的碳纳米管与细胞膜作用的情况,建立了考虑碳纳米管径向变形和碳原子之间的长程范德华作用力的连续体模型,并基于此模型分析了碳纳米管在基底支撑和细胞膜包覆双重作用下的坍塌条件。结果表明,在细胞膜弯曲刚度较大且碳纳米管与细胞膜黏附较弱的情况下,坍塌构型为稳定构型。研究通过构型几何简化模型给出了系统坍塌的临界参数的近似关系,并计算了纳米管在细胞膜覆盖下坍塌的最小能量路径。此外,针对细胞膜覆盖在碳纳米管阵列上的情况,模拟了通过改变碳纳米管间距、细胞膜弯曲刚度实现细胞膜与基底之间的黏附与脱离现象。第二、针对可变形纳米颗粒与细胞膜作用的情况,建立了考虑纳米颗粒变形和与细胞膜相对位置的连续体模型,并基于此模型研究了可变形纳米颗粒内吞和外排过程中的稳定构型和完全包裹条件。结果表明,柔软的纳米颗粒与刚硬的纳米颗粒相比,需要更高的黏附强度达到完全包裹状态;对比纳米颗粒进入和排出的过程,发现纳米颗粒排出细胞时完全包裹所需的黏附强度比进入细胞时更高;随着细胞与纳米颗粒尺寸差异的增大,纳米颗粒外排时完全包裹所需的临界黏附强度逐渐减小,而纳米颗粒内吞时完全包裹所需的临界黏附强度在经历平台段后逐渐增加。第叁、针对椭圆截面柱形纳米颗粒进入细胞的过程,建立了耦合纳米颗粒旋转的受体介导胞吞作用的动态包裹模型,并基于此模型研究了纳米颗粒的尺寸和形状对动态包裹过程的影响。所建立的动态包裹模型耦合了纳米颗粒在包裹中的旋转过程,以及受体分子在细胞膜上扩散至与配体分子结合形成化学键的过程,能够很好地模拟纳米颗粒的动态包裹过程。进一步的研究表明,椭圆形纳米颗粒的包裹过程包括两个阶段:在第一个阶段内纳米颗粒不发生旋转,被细胞膜对称包裹;在第二个阶段纳米颗粒发生旋转,被细胞膜非对称包裹。同时,纳米颗粒的旋转能够降低系统的变形能,并且加速在包裹方向上的内吞速度。最后,椭圆截面柱形纳米颗粒只能在特定的尺寸范围内被细胞膜完全包裹,且形状越不规则的纳米颗粒,能被完全包裹的尺寸范围越小。第四、针对纳米棒在细胞膜的抵抗下的凸起行为,建立了纳米棒以任意倾斜角度从细胞膜上凸起的连续体模型,并基于此模型研究了纳米棒凸起过程中细胞膜的稳定构型以及抵抗力。该模型考虑了细胞膜在叁维空间上的变形,能够模拟纳米棒倾斜地从细胞膜上凸起时的非对称构型。结果表明,在纳米棒凸起过程中存在张开型和紧贴型两种稳定构型的转换。并且当纳米棒倾斜凸起时,张开型构型转变为紧贴型构型所需的临界凸起高度和细胞膜表面张力均比垂直凸起时更大。在此基础上计算了纳米棒凸起时细胞膜的抵抗力,发现纳米棒垂直细胞膜凸起时所需克服的抵抗力最小。最后将模拟结果应用到细胞丝状伪足的失稳以及纳米线刺入细胞的过程分析中。第五、针对多个柱形纳米颗粒被细胞膜协同包裹的情况,建立了相互平行的柱形纳米颗粒在静电作用和范德华力作用下同时被细胞膜包裹的连续体模型,并基于此模型研究了纳米颗粒被协同包裹的条件和协同包裹构型。该模型考虑了纳米颗粒的形状和变形刚度,能够模拟圆形、椭圆形和可变形纳米颗粒的协同包裹行为。结果表明,包裹过程中细胞膜的变形将在纳米颗粒间诱导间接的排斥力。颗粒间的静电作用会强化颗粒间的排斥作用,使得各个颗粒单独被细胞膜包裹。同时,颗粒间的范德华力作用使得颗粒呈现出协同包裹和单独包裹两种构型。并且,截面形状接近于圆形的椭圆形纳米颗粒和柔软的可变形纳米颗粒容易形成整体被协同包裹。最后、针对纳米颗粒在细胞膜上的聚集行为,建立了叁维情况下尺寸相同的纳米颗粒、尺寸不同的纳米颗粒和椭球形纳米颗粒在细胞膜上聚集的连续体模型,基于此模型研究了纳米颗粒尺寸、形状和细胞膜表面张力对聚集行为的调控作用。所建立的连续体模型通过引入非局部作用的黏性势函数,克服了传统模型假定的纳米颗粒与细胞膜接触面积不变这一限制,可有效分析接触面积随颗粒间距的连续变化过程。结果表明纳米颗粒的聚集行为依赖于细胞膜的表面张力,即增加细胞膜的表面张力使得颗粒受到的间接作用力从吸引力变成短程吸引力长程排斥力,最后变成排斥力。当纳米颗粒尺寸不相等时,小尺寸的纳米颗粒位于大尺寸的纳米颗粒上方,且大尺寸的纳米颗粒包裹程度高于小尺寸纳米颗粒。对于椭球形纳米颗粒,颗粒形状系数较大和黏附强度较强时稳定构型为尖端对尖端构型,而侧面对侧面构型存在于颗粒形状系数较小和黏附强度较弱的情况。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-06-01）
武冀杰[9]（2019）在《癌转移腰椎椎骨骨折的有限元建模与生物力学分析》一文中研究指出腰椎是癌转移最容易发生的主要部位之一,而骨折是癌转移腰椎的严重并发症,极易导致腰椎和脊柱生物力学结构损坏,进而导致患者生存期明显缩短。目前临床中大多依靠经验来判断骨折的发生,且对于手术时机或方案的选择尚未有一致标准或存在争议。因此,本文将生物运动力学和有限元相结合,基于在体生理运动模式下的腰椎骨骼肌肉系统力学计算,建立基于解剖学的精细癌转移腰椎叁维有限元模型,开展了癌转移腰椎骨折的多变量数值仿真研究,以有效揭示肿瘤参数、骨骼参数、生理运动参数对腰椎骨折的影响机制,对于创新诊治手段与技术,提高病患生存质量具有重要的科学意义和临床价值。本文基于人体腰椎的运动力学试验,研制了人体全身运动标记系统,并利用红外运动捕捉系统对5名测试对象进行了11种生理运动测试。结合运动力学试验结果,基于Opensim平台对11种生理运动进行了骨骼肌肉力学仿真计算,获得了测试对象腰椎关节间作用力与力矩的时间历程曲线,对比分析结果表面本文计算得到在L2-L3腰椎间的关节力及力矩与文献数据相近,因此,可用于后续有限元仿真计算的载荷驱动。本文基于MRI扫描,建立了基于特定运动力学测试对象的L3-L5节段腰椎有限元模型,主要包括第叁腰椎、第四腰椎、第五腰椎、两块椎间盘(考虑了纤维环组织)和七种韧带(共72条)。进行了前屈、后伸、侧弯、轴向旋转运动的关节活动自由度的对比仿真分析,进一步对模型进行了的修正。最终仿真分析结果表明,本文所建立的腰椎叁维有限元模型的相关仿真预测结果与文献数据较为吻合,所建立的模型合理、有效,可用于后续癌转移腰椎椎骨骨折的生物力学研究。基于所建立的叁维腰椎有限元模型,本文选择第四腰椎,植入了肿瘤模型,并选定了肿瘤大小、肿瘤形状和骨密度叁种因素进行了正交回归试验设计,开展了仿真试验研究,分析了肿瘤大小、肿瘤形状和骨密度对腰椎骨折风险的影响,最终获得了基于在体生理运动状态下的癌转移腰椎椎骨骨折的多变量数值模型及数学回归方程。相应运动状态下的回归方程和分析结果主要如下,(1)前屈运动模式下,回归方程为:~ùy(28)496.876-12.163Z_1(10)0.118Z_1~2-.3058Z_2(10).0009Z_2~2(10)0.141Z_1Z_2这表明在前屈运动模式下,皮质骨部分应力分布主要集中在了椎骨上表面四周,而在松质骨部分应力主要集中于椎骨前端,对椎骨骨折影响较大的因素为肿瘤大小,其次为肿瘤位置,而骨密度对椎骨骨折影响较小;(2)在后伸运动模式下,回归方程为:~ùy(28)111.277(10).0006Z_1~2-.0071Z_2-.0206Z_3表明候伸运动模式下,皮质骨部分应力分布主要集中在了锥孔附近,并在松质骨部分靠近锥孔部分出现了较大部分的应力集中,对椎骨骨折影响较大的因素为肿瘤位置,而对于骨密度也占有较大影响,而肿瘤大小影响较小;(3)在侧弯运动模式下,回归方程为:~ùy(28)219.038-.3488Z_1(10).004Z_1~2-.1301Z_2(10).0004Z_2~2(10).0042Z_1Z_2表明侧弯运动模式下,皮质骨椎骨上表面的应力较为均匀分布,在其中心处出现了小范围内的应力集中,而对于松质骨,应力主要分布在了椎骨的左右两侧,肿瘤大小对于椎骨骨折影响较大,肿瘤位置次之,而骨密度影响较小;(4)在轴向旋转运动模式下,回归方程为:~ùy(28)-10.373-.0349Z_1-.0009Z_1~2(10).0374Z_2-.0001Z_2~2(10).0084Z_3-.0015Z_1Z_2-.0003Z_1Z_3表明轴向旋转模式下,皮质骨椎骨上表面的应力主要分布在了椎骨较为突出部分,并且在靠近椎管的部分出现了应力集中,对于松质骨肿瘤对其影响很大,应力主要分布在了椎骨中设置肿瘤的部分,肿瘤空间位置对于椎骨骨折影响较大,其次是肿瘤大小,最后是骨密度。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
焦建锋[10]（2019）在《几类生物分子网络的动态建模与分析》一文中研究指出系统生物学是系统性地研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系,并分析它们在一定时间内的动力学过程的交叉学科[1]。它为后基因组时代认识生命复杂系统提供了全新的角度,是21世纪医学和生物学发展的核心驱动力。它的研究主要分为四个层次:系统结构的识别和研究、系统的动态特征分析、系统的控制方法和系统的设计方法[2]。它旨在把分子生物学和细胞生物学所研究的孤立的在基因水平、蛋白水平相关的相互作用、代谢通路、调控过程等融合起来,来揭示生命体整体的行为方式。系统生物学在医药领域、能源领域、工业生产领域、生态环境维护领域等有着广泛的应用。尤其是在医学研究领域,它对许多复杂疾病的研究发挥着不可替代的作用,如癌症、艾滋病、心血管疾病等。本文正是运用系统生物学的理念,进行了几类生物分子网络的动态模型构建与动力学分析。本文的工作主要集中在以下叁个方面(其中前两个问题是生物疾病领域,最后一个问题是生态学领域):1)基于动力学分岔理论研究急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia,AML)干细胞模型的反馈调节问题:在第二章中,我们主要通过分岔理论和数值模拟对所构建的数学模型进行动力学分析。我们不仅在已有模型上增加了新的终产物抑制的负反馈调控机制,而且利用干细胞理论建模方法和概率方法,构建了新的数学模型。最终通过分析该模型可知分化概率的弱负反馈有利于白血病的治愈。而随着负反馈的增强,白血病将难以治愈,甚至死亡。相反,对造血祖细胞分化速率的强负反馈可以压制白血病。本章从分岔的视角来研究白血病的致病机理,该研究方法为其他疾病的研究提供了重要的研究手段。2)在第叁章,我们主要研究了具有DNA损伤响应的p53系统的时间疗法问题:p53是一种能够协调对不同刺激的智能反应,并利用时间动力系统选择性激活下游靶标基因,最终决定细胞命运的信号分子。经调查显示肿瘤抑制因子p53是人类癌症中突变率最高的基因。然而,它是如何调节细胞命运和控制细胞命运的方向仍然是个难题。本文主要通过暂态脉冲药物控制来研究p53系统的细胞命运。我们的目标是研究药物剂量(一次需要添加多少剂量的药物?),加药的次数和用药的时刻(什么时刻服用药物较好?)对p53系统的影响。我们发现一定剂量的药物确实可以改变p53系统的命运。另外,与单剂量相比,药物的多次使用不仅大大降低了剂量,而且可以更快地启动p53系统的修复机制。我们还发现,在p53浓度的谷底服用药物需要更大的药物剂量才能使脉冲个数低于阈值。然而,如果我们在峰值时吃药,剂量会大大减少。除此之外,我们还发现在不同的时间服用同样剂量的药物,最终的药物效果会大大不同,这意味着服用药物的时间尤为重要。所有这些结果在癌症治疗中都具有一定的现实意义。3)研究捕食系统的Bogdanov-Takens(B–T)分支和triple-zero分支问题:在第四章中,正如我们所知,关于内部正平衡的自治泛函微分方程的B-T和triple-zero分支的结果很少。因为B-T分支和triple-zero分支发生在系统的内部正平衡点,在推导系统的全局标准型时,需研究对应新系统的叁重和四重零根分支。我们通过推广和应用文献[3]和[4]中使用的方法来解决这些问题。(本文来源于《上海大学》期刊2019-05-01）
生物建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了能准确预测便携式风力灭火机振动给人体手臂带来的影响,降低人体手臂模型的复杂程度,结合便携式风力灭火机作业的实际情况,建立了五自由度手传振动生物力学模型,并考虑了肘部呈90°的弯曲臂姿势。根据手臂系统的生物动力学特征及在操作过程中人体手臂的动态平衡状态,进行力学分析建立系统机械等效模型,设计标准振动实验平台,辨识手臂模型参数,并将模型预测数据与便携式风力灭火机的实测数据进行了比较。结果表明:在肘部呈90°姿势、握力30 N、推力50 N状态下,模型响应与平均测量值比较显示了较好的一致性,能够较准确拟合手传振动响应特性曲线。该模型能较好地预测便携式风力灭火机作业给人体手臂带来的振动响应,可以为其风险评估提供量化的理论预测模型。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
生物建模论文参考文献
[1].王雪松.基于核心素养发展的建模教学实践与反思——以“生物的变异”一节课为例[J].课程教育研究.2019
[2].马文凯,李文彬,文剑,李伟林.便携式风力灭火机作业手传振动生物力学建模实验研究[J].振动与冲击.2019
[3].于音.外来生物入侵对海洋生态环境损害影响建模研究[J].环境科学与管理.2019
[4].胡克海.例析高中生物思想方法的运用和建模[J].新智慧.2019
[5].郭锋.高中生物课堂中合理应用生物建模的教学策略[J].新课程(下).2019
[6].周放,项杰,占卫红,王培东,何俊才.结核分枝杆菌Rv3248c生物信息学分析及同源建模[J].武汉轻工大学学报.2019
[7].吉彦廷.青少年女子举重运动员腰骶关节的叁维有限元建模及生物力学分析[D].南京体育学院.2019
[8].汤华远.低维纳米材料与生物膜耦合力学行为连续体建模与分析[D].大连理工大学.2019
[9].武冀杰.癌转移腰椎椎骨骨折的有限元建模与生物力学分析[D].吉林大学.2019
[10].焦建锋.几类生物分子网络的动态建模与分析[D].上海大学.2019