1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
课题意义：生物钟是一种内源计时网络，当外界的周围环境发生改变时，比如光暗循环，温度改变等，它可以使组织个体去预测这些改变，从而使植物的日常节律进程与外界环境同步起来，这样就可以达到资源的有效利用以及提高植物的适应性。
国内外研究概况：长期以来，生物钟研究一直是生命科学领域中一个备受瞩目的前沿研究方向。生物钟相关研究多次被评为当年的十大科技进展。近年来，在发表的与生物钟直接相关的论文和评述有157篇，在杂志发表的与生物钟有关的论文和评述有90篇，在发表的生物钟相关论文有99篇。2012年，cell专门出版了昼夜节律的特刊，就生物钟领域的研究进行 了系统综述。大量的研究表明，无论从分子水平还是生理层次上看，生物钟研究对于我们理解生命机体的调控网络以及从系统水平阐明生理稳态都有非常重要意义。2013年具有东方诺贝尔奖之誉的邵逸夫奖将该年度的生命科学奖授予最早克隆出果蝇生物钟基因的3位科学家，标志着国际学术界对生物钟研究的高度肯定。
应用前景：利用生物钟提高药效、在体育训练和比赛中应用、进行武术训练
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：建立常微分方程模型来表现植物生物钟中分子浓度的时间演化规律，通过定性分析和数值模拟，生物钟系统的定性行为。
研究内容：
分析调节植物节律的分子机制，主要参考maria a nohales steve a kay在2016年发表的处于植物昼夜节律振子核心的分子机制这篇文章，研究时钟蛋白与时钟基因之间形成的抑制反馈环部分，涉及的基因有cca1,lhy,prrs family,ec(evening complex)包括elf4,elf3,lux,同时再加入gi基因在其中起到的促进机制，在前人的工作之上，建立简洁模型，在模型中也引入光照和温度这两个自变量，设定不同的光暗循环结构，利用数值模拟，分析各种时钟基因mrna的日常变化以及周期变化，并与实验数据进行比较，进一步考虑缺失单个或两个基因的突变体，在数学上的处理主要是相应的mrna的合成速率除以某个常数，这里借鉴gonze的一篇文章，单基因突变体采用mrna的合成速率除以2，双基因突变体采用mrna的合成速率除以10，模拟时钟基因mrna的表达量在一天内的变化，并与野生型比较,从而预测出时钟网络中涉及的各个基因的功能。
3. 研究的方法与方案
研究方法：学习参考相关文献，相关书籍，把相似基因看作是同一个单变量，然后构建微分方程组
技术路线：
问题结构分析（建立结构理论） 建立数学模型 编写程序 数值模拟结果 分析模拟结果 生物应用
4. 研究创新点
与以前的生物钟模型相比，我们的微分方程中涉及更多与时钟机制有关的变量，同时考虑了外界环境条件变化的影响，包括考虑温度的变化。
以前的生物钟模型，只考虑了有限的几种基因，所以这些生物钟模型是不全面的，并且有很多值得改进的地方。基于以前的生物钟模型以及生物领域的最新发现，我们将更多的基因考虑进来，改善为一个更全面的生物钟模型。在我们的模型中，我们涉及更多与时钟机制有关的变量，比如PRR家族基因，根据生物学领域的研究，PRR家族在时钟机制中产生非常重要的作用，所以我们把这一至关重要的变量考虑到我们的方程模型中。除此之外，温度和外界环境条件对于时钟机制也是产生着重要的影响。在一天的不同时间段，由于光照的不同，各种基因的活性也是不一样的，有些特定的基因在凌晨时刻达到表达高峰，有些特定的基因则在晚间时刻达到表达高峰，所以我们把光照这一变量也考虑进模型中，这样的模型是更加全面和适用的。
5. 研究计划与进展
2016.12-2017.3完成相关理论的学习，熟悉处于植物生物钟振子核心的分子机制，以及了解学习有关文章关于此类网络的模型建立。
2017.3-2017.4运用所学知识确定变量，分析生物钟网络，建立模型，并进行相关的数值模拟，分析模拟结果。
2017.4-2017.5完成开题，中期及论文的编写
