1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1研究目的系统生物学中一个非常重要的研究目标是建立能够表示生物体内某种生命活动的基因调控网络(gene regulatory networks, grns)，即基因，蛋白质，生物小分子等分子之间的转录、翻译、信息传递等过程的调控关系。随着基因芯片微阵列(microarray)技术的发展，人们获得基因间调控关系的高通量数据变得越来越容易。人们开始着手去挖掘这些高通量数据中的复杂的基因调控关系。基因调控网络的构建，又被称为基因调控网络的逆向工程，它的目的在于从基因表达数据建立基因与基因之间的相互作用关系的调控网络，这也是本文的研究目标。
1.2研究意义
随着基因芯片微阵列技术的发展，系统生物学在生物学研究中的作用不断提高，已经有了举足轻重的地位。一些生物学难题用传统生物学方法无法解决或者解决起来非常麻烦，但使用系统生物学的方法却能够得到很好地解决。系统生物学的发展不断地推动生物学的发展，而生物学的发展又反过来为系统生物学的发展指明方向。基因调控网络模型和相应的构建算法的研究，能够帮助人们理解生物体内各个基因以及蛋白质等生物分子间的调控关系，明白细胞因子等蛋白质在基因调控中的作用。将这些理论应用到医学上，可以用于指引生物实验的研究过程，研究出能够促进某种特定基因表达的蛋白质，用于治疗疾病。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容本文中研究的是系统生物学的其中一个研究方向——生物网络的构建。生物学中有许多复杂的网络，如遗传网络，调节网络，信号网络，代谢网络，免疫网络，进化网络等。而研究这些网络的拓扑结构、应用理论与系统工程的学科是系统生物学的其中一个分支——网络生物学(network biology)。本文中研究的是其中的基因调控网络（grn），采用图论中的方法描述网络，结点表示基因，边表示调控关系，从系统层面上描述复杂的生理现象。
2.2 研究的目标
建立基因调控网络模型，从基因表达数据中预测细胞中潜在的能够反映基因间调控关系的基因调控网络，并求出模型中的参数；然后分析基因间相互作用关系，及其对应的分析生命过程，尤其是疾病形成的原因。
3. 研究计划与安排
1-3周：查阅文献，完成开题报告。
4-6周：总体设计，完成论文综述。
7-10周：设计算法，功能模块设计。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]沈威. 基于微分方程模型构建基因调控网络的研究[d].吉林大学,2012.
[2]张秀军. 基于互信息的基因调控网络构建方法研究[d].上海大学,2013.
[3]l. palafox et al., reverse engineering of gene regulatory networks using dissipative particle swarm optimization[j]. ieee transactions on evolutionary computation, vol. 17, no. 4, 577-587, 2013.
