中国矿业大学生物数学前沿论坛
报告题目：宿主抵抗力多样性的演化动力学模型研究
报告人：祖建西安交通大学数学与统计学院
报告时间：2022/04/30 9:00-9:50
报告形式：腾讯会议（ID：682 853 467）
报告摘要：宿主-病原体的相互作用在自然界中普遍存在，宿主为了更好地生存，他们的抵抗力将不断演化，表现出多样性的特点．在这次报告中，我们将介绍如何基于具有密度依赖死亡率的宿主-病原体相互作用模型，构建宿主抵抗力多样性的演化动力学模型.我们假设宿主的抵抗力会适应性地演化，不同类型的宿主对病原体的抵抗力不同，但是抵抗力较高的宿主将导致较低的出生率．通过使用适应动力学理论和临界函数分析等方法，我们发现演化结果主要依赖于宿主抵抗力与其出生率之间的权衡关系．如果权衡曲线是全局凹的，那么演化奇异策略是一个连续稳定策略．相反，如果权衡曲线在演化奇异策略附近是弱凸的，那么宿主抵抗力的演化分支是可能发生的．在宿主抵抗力发生演化分支后，我们研究了双同态宿主的演化动力学模型，发现对于一种凹-凸-凹的权衡曲线，最终的演化结果可能包含一个相对较高抵抗力的宿主和一个相对较低抵抗力的宿主，它们可以长期连续稳定共存．对于一种S形权衡曲线，在演化分支发生后，具有较高抵抗力的宿主由于其在出生率上付出的较高代价而可能会灭绝，最终演化结果只包含一种具有相对较低抵抗力的单同态宿主．最后，我们介绍宿主-病原体的共同演化动力学模型．我们假设宿主的抵抗力和病原体的毒力都可以适应性地演化，但是在它们的出生率和因病死亡率方面存在一定的代价．我们发现了三种不同的共同演化结果，包括宿主和病原体连续稳定共存、宿主抵抗力发生演化分支和周期演化等现象．
专家介绍：祖建，西安交通大学数学与统计学院教授，博士生导师，院长助理。主要从事传染病动力学和个体化智能精准诊疗的数学理论与方法研究。在《Lancet Infectious Diseases》、《Science China-Life Sciences》、《BMC Bioinformatics》、《Journal of Theoretical Biology》等国际权威期刊发表SCI论文50多篇，其中5篇入选ESI高被引论文，1篇入选热点论文。主持研究国家自然科学基金项目3项，其中面上项目2项、青年科学基金项目1项；主持研究陕西省自然科学基础研究计划面上项目等省部级科研项目4项；参与研究“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”国家科技重大专项项目和国家自然科学基金重点项目等5项；主持研究教育部高等教育司教学研究课题1项。担任国际期刊《International Journal of Evolution》编委。2021年获“王宽诚育才奖”。