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国家自然科学基金(30670540): 作品数：8 被引量：32H指数：4; 相关作者：赵东明张成杨静许进王淑栋更多>>; 相关机构：北京大学山东科技大学中国兵器工业集团公司更多>>; 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术理学自然科学总论更多>>

DNA自组装技术的研究进展及难点(英文)被引量：5: 2008年; 近年来,DNA自组装成为DNA计算及纳米材料科学等领域研究的热点,它关系着DNA计算机的发展.DNA分子如何组装已成为许多学者关注的焦点.为此,文中主要围绕着DNA分子组装成的初级元件的类型:一条长的DNA单链、多条短寡核苷酸链和自组装单元,重点从自组装的初级元件形成的一维、二维及三维结构上讨论DNA自组装技术与方法.文中讨论了这些技术的原理及应用的研究进展,并且分析了DNA自组装应用于DNA计算的主要难点及解决方案.首先,编码的好坏决定着实验是否能实施;其次,DNA单链之间组装的角度及初级原件之间的连接是影响自组装体产量的关键因素;从具体的实验操作上看,每条DNA单链的浓度比例及退火温度则决定着自组装的成败.随着学科之间的高度交叉,DNA自组装将是材料学、信息学、生物学等领域的重要研究方向,也是推动DNA计算机发展的重要手段.; 杨静张成

DNA计算中核酸序列设计方法比较研究(英文)被引量：4: 2008年; DNA计算是将现实问题进行编码,映射到DNA分子上,然后通过分子生物实验产生出代表问题解的DNA分子,最后通过检测技术提取出该DNA分子.高质量的DNA编码可以尽可能避免或减少计算过程中出现的错误,并使检测阶段易于提取出代表问题解的DNA分子.文中对基于汉明距离和基于自由能的DNA核酸编码方法进行研究,分析了两类方法的约束条件对DNA编码质量的影响,比较了两类方法排除非特异性杂交的完备性和计算量,进一步分析了两类方法编码DNA序列的效率.通过分析和比较得到,两类DNA计算编码方法都能有效地限制DNA分子间的非特异性杂交,其中基于汉明距离的DNA编码方法的计算量比较小,但是它仅能近似地估计DNA分子间杂交的热力学稳定性,不能完全替代最小自由能的编码方法.在满足DNA计算试验精度要求的条件下,采用基于汉明距离的DNA编码设计方法不仅能有效地的挑选出特异性杂交和非特异性杂交的DNA序列,还能有效地减少计算量,从而提高DNA序列设计的效率.; 张凯耿修堂肖建华赵东明; 关键词：DNA计算自由能汉明距离

求解0-1规划问题的DNA计算模型(英文)被引量：2: 2008年; DNA计算是以DNA分子作为数据的一种新型计算模式.在DNA计算中首要面对的问题是编码问题.文中提出了一种双编码方法,利用这种编码方法可以使得在DNA计算的读解过程类似于DNA测序过程,容易实现自动化操作.基于该编码方法所建立的DNA计算模型可用于求解0-1规划问题,只需4次PCR反应即可读取问题的可行解.与其他DNA计算模型相比,该模型具有操作简单、易于实现的优点.; 强小利曾波王子成寇铮; 关键词：DNA计算

Solving Multidimensional 0-1 Knapsack Problem by Tissue P Systems with Cell Division: Tissue P systems with cell division are biologically inspired theoretical models of distributed and parallel c...; Juanjuan He1

A DNA length reducing computing model for maximum independent set problem被引量：1: 2010年; In this paper, a new molecular computing model is developed to solve the maximum independent set problem, based on the method of DNA length reducing. To solve the maximum independent set problem with n-vertices and m-edges, the time complexity is O(n+m). With the enlargement of the problem scale, the numbers of the required tubes will increase linearly. Two important methods in this experiment are single strand DNA (ssDNA) circularization and DNA length reducing. In addition, using reverse polymerase chain reaction (PCR) and circligase, the structure of DNA molecules is changed in each computing step, transforming from linear double strand DNA (dsDNA) to linear ssDNA and circular ssDNA. Using the circular DNA structure, the recombina-tion among DNA molecules is avoided. To verify this computing model, a small maximum independent set problem was solved.; Zhang ChengYang JingXu JinZhao DongMing; 关键词：NP-COMPLETE PROBLEM CIRCULARIZATION DNA LENGTH REDUCING

Partial Words Used for DNA Encoding: Finding a good DNA code is a very basic problem in DNA computation. Apart from the fact that we must provide a...; Zhen Li

Solving 3-Coloring Problem by Tissue P Systems with Cell Separation: Tissue P systems are a class of distributed and parallel computing models inspired by intercellular communicat...; Shuo Wang1

DNA缩短法计算模型求解最大独立集问题被引量：7: 2009年; 提出了一种基于环形DNA缩短法的新型计算模型.该模型可以求解n个顶点m条边的图的最大独立集.算法的时间复杂度是O(n+m).随着问题规模的增大,计算所需的试管数量呈线性增长.在计算模型的生物操作中,有两个主要技术:DNA分子内环化和DNA长度逐步缩短.结合反向PCR(聚合酶链式反应),磁珠吸附和环化酶催化等多种方法,在求解步骤中,DNA分子的结构在线性双链DNA(dsDNA)、线性单链DNA(ssDNA)和环形单链DNA之间进行循环变化.利用环形DNA分子的结构特点,在计算过程中避免了DNA分子间重组.为了证实该DNA计算模型的可行性,利用其求解了一个最大独立集问题的实例.; 张成杨静许进赵东明; 关键词：NP完全问题反向PCR

The Design of Reversible Gate and Reversible Sequential Circuit based on DNA Computing: Recently, the parallel computing power and ability of storing the information in nano scale have made the use ...; Tao Song

活体生物计算模型的研究进展及展望(英文): 2008年; 活体生物计算模型是基于生物体内各种生化分子以特定的形式互相协作、处理信息的能力而出现的一种新的计算模型.由于其计算组成部件是直接镶嵌在生物活体里面,并且显示具有一定的计算能力,这可以使人们深入研究生物体信息处理能力以及获得对这种能力的有效控制.该文介绍了近几年几类体内生物计算模型,用于求解NP完全问题、基因逻辑电路、分子自动机研究状况,并对未来的发展方向进行了展望.; 刘向荣赵东明郗方李菲; 关键词：生物计算 NP问题

国家自然科学基金(30670540)