近日，国际生态学TOP期刊《Methods in Ecology and Evolution》（IF: 5.70, 生态学一区）发表我校计算生物学中心讲师姜立波的学术论文，题目是“A  computational-experimental framework for mapping plant coexistence”。论文作为期刊亮点发表，在国际同行间引发重要关注。

　　

　　所有生物的表型，都是与生物环境（biotic environment）和非生物环境（abiotic environment）相互作用的结果。生物与非生物环境互作，是传统生态学研究的重要内容，这一领域已建立了大量比较完善的理论与模型，对指导人们认识生物发生、适应与进化产生重要作用。

　　

　　但是，生物与生物环境的互作，虽然其重要性早已为人们所认识，长期以来缺乏一套定量解析生物对生物影响的理论与工具。这一问题正严重制约人们对生物变异与进化的认识。姜立波引入自然界普遍存在的“捕食-被捕食”关系法则，在经典的Lotka-Volterra微分方程基础上，组合“异速生长”（allometry）元素，提出生物-生物合作、竞争新理论，并在此基础上发展了一套计算机模型与算法，为生态学家研究生物共生、共进化机理提供重要分析工具。

　　

　　姜立波发现，任何一个生物的表型都包含了其内在调控的独立组成与由其他生物影响的非独立组成两部分，他利用数学方程式定量分析这两个组成的相对重要性，在国际上首次提出生物竞争与合作的数学解析方法。

　　

　　姜立波还引入进化博弈论，分析生物如何根据其他生物的策略，“理性地”(rationally) 决定自身的策略选择，以期在生存环境不利的情况下，优化利用资源，达到最佳适合度。

　　

　　姜立波把提出的新理论与QTL定位相结合，提出影响生物竞争、合作的基因定位理念。他利用新理念，设计生态竞争实验，成功在拟南芥中找到所谓的共生QTL（coexistence QTL）。

　　

　　正像2017年诺贝尔经济学奖获得者理查德·塞勒（Richard Thaler），提出理性的人类会因为非理性行为（irrational behavior）而促进经济发展这一“行为经济学”理论一样，姜立波提出非理性的生物利用理性行为（rational behavior）提升自身繁殖进化能力的对应理论。这一新理论将对人类揭开生物互作神秘面纱提供新的理论概念与分析工具。

　　

　　这一工作是在邬荣领教授指导下完成的，其他参加者包括硕士生史朝中、曹译戈、王丽娜等，博士生张苗苗、桑蒙蒙等，以及青年教师叶梅霞。

　　

　　我校计算生物学中心，是国内林业领域首家，至今还是唯一一家利用数学解析生物疑难问题的跨学科研究机构。中心自创立以来，已发表一大批高质量SCI论文，多次获得教育部与北京市自然科学奖，培养了一大批像姜立波、叶梅霞等能独立挑大梁的高端领军人才。计算生物学中心将产生更高的突破。（awzl）

 

　　论文链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/2041-210X.12981