第210章 计算生物学研究 一

  如果按照陈志华教授之前的路子，无非是照搬加州大学圣地亚哥分校的伯恩哈德·帕尔森教授那一套。

  帕尔森是系统生物学的教父级人物，他提出的“基於约束的模型”以及核心的通量平衡分析法（fba），统治了该领域整整二十年。那是一套成熟的工业標准：把细胞看作一个只会加减法的化工厂，利用化学计量矩阵的零空间来推算代谢通量。

  这种方法就像是在不知道交通规则的情况下，仅凭进出城的车辆总数来推测城內的交通状况。

  这套方法虽然稳健，但它有一个致命的缺陷——它假设细胞永远处於“稳態”。但在真实的生命活动中，稳態只是瞬间，动態才是永恆。

  “太粗糙了。”徐辰看著白板上画出的简单节点图，眉头紧锁，“那是牛顿时代的线性思维。细胞不是简单的流水线，它是一个充满了各种『小动作』的复杂网络。”

  传统的图论把反应简化为“二元关係”，也就是点对点的，这在生物学上根本行不通。

  比如一个最简单的生化反应：a + b→ c + d。

  这是一个酶同时催化两个底物，生成两个產物。这在数学上不是一条线，而是一个复杂的“结”。

  如果用普通图论表示，就会丟失掉a与b必须“同时”存在才能反应这一关键的协同信息。

  “普通的『图』表达不了这种复杂性……”徐辰揉了揉发胀的太阳穴，白板上已经被他擦得黑乎乎一片。

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  他尝试了二分图，尝试了petri网，但总觉得差点意思。

  直到他引入了“有向超图”的概念。在超图理论中，一条边可以连接任意数量的节点，完美契合了生化反应中多底物、多產物的特性。

  笔锋游走，他將代谢网络重构为一系列“超边”的集合。每一个反应，不再是两个点之间的连线，而是一个包含多个顶点的集合。

  紧接著，为了解决“调控”的问题，他又引入了“符號图”理论。