我校在生物数学中的串联趋化模型研究】领域取得新进展
在生物数学领域,扩散现象描述了生物无意识的随机扩散,而交错扩散反映了周围环境对生物的运动产生了影响。交错扩散的引入更多的揭示了生物物种“智能”的一面。同时,也给数学研究带来了新的困难和挑战。
理学院曹欣茹副教授对串联趋化模型进行了一系列研究,该模型模拟了阿拉斯加海鸟食物链的动态演化:鸟类分为先驱者和寄生者,他们消耗同一№种食物;不同的是,先驱者被食物吸引,而寄生者则被先▲驱者吸引。此时两个种群之间的耦合关系包含了高阶导々数项,从数学理论的角度分析,此时捕食者的梯度正则性成为问题的关键,也更加难ξ 以获得。在径向对称的假设下,曹欣茹独立证明了弱解的整体存在性。相关成果以“奇性灵◆敏度下捕食-捜食模型径向弱解的整体存在性”为题(Global radial renormalized solution to a producer-scrounger model with singular sensitivities),发表于应用数学领域国际著名期刊Mathematical Models and Methods in Applied Sciences。
此外,曹欣茹与上海交通大学陶有山教︼授研究了拟线性趋化串联模型解的有界性,利用最大Sobolev(索伯列夫)正则性理论,克服了串联趋化模型中的高阶导数耦合的困难√,得到了古典解整体存在的指标范围。该成果以“拟线性捕食-捜食模型解的有界性和稳定性”为题(Boundedness and stabilization enforced by mild saturation of taxis in a producer-scrounger model),发表于国际期刊Nonlinear Analysis: Real World Applications,并入选ESI高被引论文。
以上研究成果均以东华大学为第一单位,理学院曹欣茹作为∞独立作者或第一兼通讯作者。相关研究工作得到中央高校基本科研基金、国家自然科学基々金(青年项目)项目资助。
论文链接:
https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218202520400084
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1468121820301073?via%3Dihub
视频: 摄影: 撰写:李学元信息员:唐晓亮编辑:朱一超
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