暑期實(shí)驗(yàn)室里的“數(shù)學(xué)密碼”——西理工生物數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)解碼生命現(xiàn)象
來源：西安理工大學(xué) 2025-08-11 15:48
近日，西安理工大學(xué)生物數(shù)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的專題組會(huì)正熱烈進(jìn)行。王愛麗教授站在屏幕前，系統(tǒng)講解著平面上一類一般Filippov模型的動(dòng)力學(xué)特征、數(shù)值仿真方法，以及當(dāng)前研究中亟待突破的關(guān)鍵難點(diǎn)。講完后，她轉(zhuǎn)身與圍坐的研究生們展開深入討論，時(shí)不時(shí)在白板上寫下公式推演。
組會(huì)上，研究生們依次匯報(bào)近期進(jìn)展和暑期計(jì)劃。楊楠琴談起“非光滑捕食-食餌系統(tǒng)”的研究設(shè)想：“打算先從子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)入手做理論分析，再逐步研究滑動(dòng)動(dòng)力學(xué)、滑動(dòng)分支和極限環(huán)的存在性，最后做全局動(dòng)力學(xué)研究，還要用數(shù)值模擬驗(yàn)證理論結(jié)果。”
呂乙敏的匯報(bào)聚焦流感傳播模型：“目前已完成數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)分析，處理時(shí)特別關(guān)注了數(shù)據(jù)來源的可靠性、數(shù)值精度和模型選擇這幾個(gè)方面。”
“我現(xiàn)在做的是傳染病傳播建模，試著把機(jī)理驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法結(jié)合起來?！眲⑺加罱忉尩溃耙环矫婊趥鞑C(jī)理建動(dòng)力學(xué)模型，刻畫疾病怎么擴(kuò)散；另一方面用機(jī)器學(xué)習(xí)算法從流行病學(xué)數(shù)據(jù)里找關(guān)鍵特征。”
劉雪茹博士的研究圍繞Filippov系統(tǒng)中時(shí)滯效應(yīng)展開：“這段時(shí)間在集中讀這一領(lǐng)域的前沿文獻(xiàn)，暑假計(jì)劃寫完相關(guān)論文，再把已有成果做個(gè)階段性總結(jié)。”
白朵博士則專注于手足口病傳播與控制研究：“模型構(gòu)建和數(shù)據(jù)收集已經(jīng)完成，暑假要做動(dòng)力學(xué)分析和數(shù)值模擬，寫出論文初稿。期間會(huì)及時(shí)跟導(dǎo)師溝通遇到的問題和新發(fā)現(xiàn)，還打算參加數(shù)據(jù)建模講習(xí)班和學(xué)術(shù)研討會(huì)，補(bǔ)一補(bǔ)數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析的技能，也了解下最新研究動(dòng)向?！?/p>
這支團(tuán)隊(duì)依托學(xué)校應(yīng)用數(shù)學(xué)中心，專門聚焦傳染病控制、非光滑系統(tǒng)建模等實(shí)際問題。他們的工作，就是用數(shù)學(xué)模型貼近現(xiàn)實(shí)，揭示傳染病傳播的關(guān)鍵特征，分析復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)而提出切實(shí)可行的最優(yōu)控制策略。
團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有24人，其中研究生導(dǎo)師4人，5位教師有海外留學(xué)經(jīng)歷。他們主持著7項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以及國(guó)家公派留學(xué)項(xiàng)目、陜西省突發(fā)公共衛(wèi)生應(yīng)急專項(xiàng)等各類科研項(xiàng)目20多項(xiàng)，在《J. Math. Biol.》《B Math. Biol.》《Math Biosci》等生物數(shù)學(xué)領(lǐng)域知名SCI期刊發(fā)表論文100多篇，還拿過2項(xiàng)陜西省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
這個(gè)暑假，實(shí)驗(yàn)室里的演算紙換了一疊又一疊，電腦屏幕上的模型數(shù)據(jù)不斷更新，這群用數(shù)學(xué)解碼生命現(xiàn)象的研究者們，正一步步向科學(xué)深處探索。
