| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-14页 |
| 图目录 | 第14-17页 |
| 表目录 | 第17-18页 |
| 1 绪论 | 第18-48页 |
| ·网络生物学的内涵 | 第19-24页 |
| ·网络的核心思想:复杂性 | 第19-21页 |
| ·网络的背景:交叉学科 | 第21-22页 |
| ·网络生物学研究的主要内容:从诊断到设计 | 第22-24页 |
| ·网络与生命科学的结合与发展 | 第24-29页 |
| ·网络生物学模型的研究进展 | 第29-44页 |
| ·三层次网络模型体系 | 第30-33页 |
| ·基于约束的网络模型 | 第33-36页 |
| ·基于约束的分析方法 | 第36-44页 |
| ·本研究的目的、内容和组织 | 第44-48页 |
| ·网络生物学中存在的问题 | 第44-45页 |
| ·论文的研究框架和主要工作 | 第45-46页 |
| ·论文的组织 | 第46-48页 |
| 2 细胞代谢网络的路径敲除算法与冗余度分析 | 第48-66页 |
| ·基于EFM的细胞代谢网络冗余度测度 | 第50-55页 |
| ·路径数量 | 第50-51页 |
| ·最小截集的平均尺寸 | 第51-52页 |
| ·单/多敲除的EFM剩余率 | 第52页 |
| ·已有指标的对比研究及其缺陷分析 | 第52-55页 |
| ·路径敲除算法和Mean-field分析 | 第55-60页 |
| ·路径敲除算法和参数定义 | 第55-57页 |
| ·敲除算法的Mean-field分析 | 第57-60页 |
| ·真实代谢网络的冗余度分析 | 第60-65页 |
| ·人类肝细胞与红细胞的对比研究 | 第60-61页 |
| ·E.coli氨基酸代谢子集分析 | 第61-63页 |
| ·E.coli的必要与非必要氨基酸代谢子网络分析 | 第63-64页 |
| ·结构分析 | 第64-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 3 城乡复合系统氮循环网络的间接效应的研究 | 第66-86页 |
| ·间接效应与城乡复合系统氮循环 | 第66-69页 |
| ·自然生态系统中的间接效应 | 第66-67页 |
| ·城乡复合系统以及人类对氮循环的影响 | 第67-68页 |
| ·两个基本假说和研究路线图 | 第68-69页 |
| ·数据准备和网络构建 | 第69-71页 |
| ·自然生态系统氮循环网络 | 第69-70页 |
| ·城乡复合系统氮循环网络 | 第70-71页 |
| ·网络环境分析与其改进 | 第71-76页 |
| ·典型的通量分析和相关参数 | 第72-74页 |
| ·网络环境分析的改进 | 第74-75页 |
| ·敲除分析 | 第75-76页 |
| ·城乡复合系统氮循环网络的间接效应 | 第76-80页 |
| ·间接效应的次要地位 | 第76-80页 |
| ·弱间接效应的成因分析 | 第80页 |
| ·城乡复合系统氮循环的简单化过程和强韧性分析 | 第80-82页 |
| ·城乡复合系统氮循环的敲除分析 | 第82-83页 |
| ·本章小结 | 第83-86页 |
| 4 城乡复合系统氮代谢网络模型的重构与分析 | 第86-112页 |
| ·城市系统建模的困境 | 第86-87页 |
| ·生化与生地化代谢系统的相似性 | 第87-89页 |
| ·城乡复合系统氮代谢网络的重构和案例系统 | 第89-97页 |
| ·生态仿生的重构和分析框架 | 第89-91页 |
| ·代谢物的重构 | 第91-93页 |
| ·转化转换的重构 | 第93-96页 |
| ·带有城市化梯度的城乡复合系统的重构案例 | 第96-97页 |
| ·基于极端路径的分析方法 | 第97-102页 |
| ·流量平衡态的分解 | 第97-99页 |
| ·加权参与率 | 第99页 |
| ·氮转化次数的定义 | 第99-100页 |
| ·核心结构的计算 | 第100-102页 |
| ·城市化对氮代谢的影响 | 第102-109页 |
| ·路径流量的分布 | 第103-105页 |
| ·路径长度和转化次数 | 第105-108页 |
| ·核心结构的演化 | 第108-109页 |
| ·本章小结 | 第109-112页 |
| 5 复杂氮代谢网络的数据处理软件平台 | 第112-124页 |
| ·氮数据收集和共享的困境 | 第112-113页 |
| ·氮数据收集的半经验模型 | 第113-115页 |
| ·半经验模型的数据结构和软件设计 | 第115-118页 |
| ·树状命名空间:隔区与变量的关系 | 第115-116页 |
| ·有向图:变量和流的计算关系 | 第116页 |
| ·有向二分图:隔区和流的关系 | 第116-117页 |
| ·软件设计框架 | 第117-118页 |
| ·氮代谢网络的自动构建、分析和可视化 | 第118-123页 |
| ·代码辅助功能 | 第119-120页 |
| ·网络构建功能 | 第120-121页 |
| ·网络可视化功能 | 第121页 |
| ·网络环境分析功能 | 第121页 |
| ·灵敏度分析功能 | 第121-123页 |
| ·数据共享功能 | 第123页 |
| ·本章小结 | 第123-124页 |
| 6 总结与展望 | 第124-128页 |
| 参考文献 | 第128-148页 |
| 附录 | 第148-188页 |
| 附录一 细胞代谢网络的METATOOL输入信息 | 第148-166页 |
| 附录二 22个自然氮循环网络数据集 | 第166-167页 |
| 附录三 4个中国城乡复合系统的简介 | 第167-169页 |
| 附录四 4个中国城乡复合系统的数据收集和计算方法 | 第169-173页 |
| 附录五 4个中国城乡复合系统的极端路径和其流量列表 | 第173-188页 |
| 作者在学期间所取得的科研成果 | 第188-189页 |