弓形虫病传播与进化动力学模型研究

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弓形虫病是一种能危及生命的寄生虫病,其传播和进化动力学过程包含了复杂和有代表性的生物特征。本论文对弓形虫病宿主间传播进行了深入分析,并对其虫株毒性进化动力学进行了初步探索,以期加深对弓形虫病传播及进化机制的理解。  首先,论文采用超立方拉丁抽样法分析了弓形虫病传播过程中的参数敏感性,得到了影响弓形虫病传播的关键因素;并以此为依据,剔除了对环境感染风险性不敏感的参数(如:宿主的生命周期、疾病恢复期等),简化了现有弓形虫病基于个体传播动力学模型。  然后,论文建立了与上述简化模型相对应的弓形虫病传播动力学微分方程模型,采用多重打靶法对微分方程模型进行了参数识别,并进一步建立了感染概率与虫株毒性的依赖关系。由识别后所得的弓形虫病传播微分方程模型,与简化基于个体模型计算所得的感染宿主数量等结果的吻合度较高,证实了该微分方程模型的合理性。  最后,论文建立了弓形虫虫株毒性进化自适应动力学模型及分析框架,讨论了弓形虫虫株的进化图景,得到了进化入侵过程中连续稳定奇点、排斥子及分岔点发生的条件,分析了分岔后的双株系统的进化图景,解释了弓形虫的地域分布差异与其在这些地域的传播方式差异之间的相关关系。  本文所得到的弓形虫病传播动力学模型和虫株毒性自适应进化动力学模型,可与弓形虫宿主体内动力学模型相结合,进而形成一个完整描述弓形虫病进化和传播的动力学计算分析框架,最终为弓形虫病的预测和控制提供理论基础。
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