摘要： 據美國物理學家組織網報道，法國國家科研中心研究人員構建了一種數學模型，能根據任何一種生物遷移方式來預測基因傳播的可能性。該方法不僅有助于研究物種在歷史中的遷移行為，還能用于追蹤癌癥在體內的轉移路線、病毒或細菌在種群中的傳播等。研究論文近日發表在德國《新物理學雜志》上。
據美國物理學家組織網報道，法國國家科研中心研究人員構建了一種數學模型，能根據任何一種生物遷移方式來預測基因傳播的可能性。該方法不僅有助于研究物種在歷史中的遷移行為，還能用于追蹤癌癥在體內的轉移路線、病毒或細菌在種群中的傳播等。研究論文近日發表在德國《新物理學雜志》上。
變異是基因自然發生的改變，大多數變異都是有害的，但也有少數是有益的，比如，有些變異能幫助生物抵抗環境壓力，有些變異能幫助它們更快地繁殖。因此，在一個種群里，有益的變異會變得更多更普遍。70多年前，科學家就發現進化是一種概率游戲，并從理論上計算出了有益突變在種群中傳播的概率。但由于遷移方式本身太過復雜，人們很難評估各種遷移對基因傳播的影響。
研究人員用一種簡潔的數學模型對主要的兩種遷移方式進行了描述，將進化動力學研究向前推進了一大步。論文主要作者、法國國家科研中心物理交叉實驗室教授巴洛姆·霍奇曼扎德說：“關于物種發生基因突變的可能性有多大的問題，利用我們的模型，只要知道遷移方式，幾秒鐘我們就能在普通電腦上得出結果。”
研究人員解釋說，第一種遷移方式認為，當某個生物死亡后，其他生物的后代將替代它，比如一棵樹死掉后，騰出的空間會被其他植物占據。對這種行為，遷移會降低變異基因傳播的機會，其傳播概率有一個上限；第二種遷移方式認為，某個生物的后代會殺死其他競爭者并代替它們，比如病毒、細菌和癌癥。對這種行為，遷移方式會極大地增加變異成功的機會，甚至導致必然變異。反過來，給出一個既定的變異基因傳播的概率，研究人員也能追查其所代表的遷移方式。
霍奇曼扎德教授還指出，在某種流行病的傳播中，病毒能在一次偶然接觸中，從一個個體傳播到另一個個體，這種遷移方式就是人類之間相互接觸的交際網絡。利用最新模型，研究人員可以找出限制個體接觸的最佳方式，以控制流行病的傳播。（常麗君）
來源：科技日報