擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建多樣性互作網(wǎng)絡(luò)的理論與方法丨周日分享·理論生態(tài)學(xué)讀書會(huì)

導(dǎo)語(yǔ)

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與物種間的復(fù)雜相互作用是生態(tài)學(xué)研究的重要課題。

本期讀書會(huì)中，北京林業(yè)大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院碩士研究生田碩將介紹idopNetwork方法，這一創(chuàng)新性生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法如何從靜態(tài)數(shù)據(jù)中揭示動(dòng)態(tài)互作網(wǎng)絡(luò)——首先概括生態(tài)學(xué)中“時(shí)間悖論”的問(wèn)題，隨后詳細(xì)闡述如何通過(guò)擬動(dòng)態(tài)常微分方程（qdODEs）方法，利用靜態(tài)數(shù)據(jù)重建具有動(dòng)態(tài)特性的網(wǎng)絡(luò)。領(lǐng)讀人目前從事青藏高原動(dòng)植物多樣性研究，試圖將該方法運(yùn)用到宏觀生態(tài)系統(tǒng)，致力于推動(dòng)生物互作網(wǎng)絡(luò)在生態(tài)學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用。

集智俱樂(lè)部聯(lián)合北京林業(yè)大學(xué)大學(xué)副教授李周園，普利高津獎(jiǎng)?wù)碌弥鳌owson大學(xué)Brian D. Fath教授以及北京大學(xué)理論生態(tài)學(xué)課題組博士研究生于越共同發(fā)起，旨在深入探討理論生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)思想與前沿進(jìn)展，通過(guò)分享經(jīng)典文獻(xiàn)與最新研究，促進(jìn)對(duì)生態(tài)學(xué)復(fù)雜性、共存機(jī)制及生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的理解，推動(dòng)理論生態(tài)學(xué)與實(shí)際生態(tài)問(wèn)題的連接與創(chuàng)新。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

網(wǎng)絡(luò)建模是生命科學(xué)和生態(tài)學(xué)研究中的前沿方向之一，尤其在生物多樣性研究、生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及基因調(diào)控機(jī)制揭示等領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)方法已成為必不可少的工具。idopNetwork是一種通過(guò)多維樣本數(shù)據(jù)識(shí)別提煉生物互作調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，能夠從多種數(shù)據(jù)源中重建復(fù)雜的生物互作網(wǎng)絡(luò)，具有信息量豐富（informative）、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)（dynamic）、全方位覆蓋（omnidirectional）以及個(gè)性化的顯著特點(diǎn)（personalized）。idopNetwork方法的核心優(yōu)勢(shì)在于其能從靜態(tài)數(shù)據(jù)中構(gòu)建具有方向性的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，揭示不同因子之間的互作關(guān)系，而無(wú)需依賴傳統(tǒng)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。該方法不僅能夠有效處理高維和異質(zhì)數(shù)據(jù)，還能量化每個(gè)因子的獨(dú)立效應(yīng)和相互依賴效應(yīng)，進(jìn)而為每個(gè)樣本構(gòu)建個(gè)性化的互作網(wǎng)絡(luò)。此外，idopNetwork方法的通用性使其不僅限于細(xì)胞和基因?qū)用娴膽?yīng)用，也為宏觀生態(tài)系統(tǒng)中物種間的復(fù)雜相互作用提供了全新的解析框架。在本次分享交流中，領(lǐng)讀人將分享介紹生態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)與動(dòng)力學(xué)建模的融合，通過(guò)擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的方式解析生物多樣性互作網(wǎng)絡(luò)的理論、方法與應(yīng)用。報(bào)告將重點(diǎn)展示idopNetwork方法如何通過(guò)精確的網(wǎng)絡(luò)建模揭示生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，探討該方法如何為研究生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化、物種相互作用及生物多樣性保護(hù)等領(lǐng)域提供有力的理論支持。

生態(tài)大綱

1. 生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性

2. idopNetwork核心理論與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

   1. 異速生長(zhǎng)定律與進(jìn)化博弈論

   2. qdODEs模型與網(wǎng)絡(luò)因果關(guān)系

   3. 動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)與因果推斷

3. 擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

   1. 種間相互作用的重建與案例分析

   2. 宏觀生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用潛力

核心概念

生物地理學(xué)（Biogeography）、動(dòng)態(tài)互作網(wǎng)絡(luò)（Dynamic Interaction Networks）、總生態(tài)位（Total Ecological Niche）、擬動(dòng)態(tài)常微分方程（Quasi-Dynamic Ordinary Differential Equations, qdODEs）、異速生長(zhǎng)定律（Allometric Scaling Laws）、進(jìn)化博弈論（Evolutionary Game Theory）、網(wǎng)絡(luò)稀疏性（Network Sparsity）

主講人介紹

北京林業(yè)大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院碩士研究生，主要研究方向動(dòng)植物多樣性與保護(hù)、生態(tài)統(tǒng)計(jì)分析。

2026年1月4日（周日）下午14:00-16:00，騰訊會(huì)議線上進(jìn)行，感興趣的朋友掃碼報(bào)名加入理論生態(tài)學(xué)讀書會(huì)后，可進(jìn)入學(xué)員群進(jìn)行交流。

讀書會(huì)報(bào)名二維碼

報(bào)名讀書會(huì)：「理論生態(tài)學(xué)」

北京林業(yè)大學(xué)副教授李周園、國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所首席研究員Brian D. Fath教授、北京大學(xué)生態(tài)學(xué)博士研究生于越共同發(fā)起。

讀書會(huì)從“道不遠(yuǎn)人”的理論生態(tài)學(xué)概述出發(fā)，面向前沿分支，領(lǐng)讀主題包括：時(shí)間維度——種群時(shí)間變異性尺度分析；關(guān)系維度——高階相互作用理論、種間相互作用、綜合動(dòng)力學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法；集合群落理論與物種共存問(wèn)題；生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的指標(biāo)框架等方面，從經(jīng)典到流行，從結(jié)構(gòu)到行為。力圖綱舉目張、深入淺出，盡可能展現(xiàn)理論生態(tài)學(xué)在解構(gòu)自然復(fù)雜系統(tǒng)中精彩而有力量的風(fēng)貌。

「理論生態(tài)學(xué)」讀書會(huì)閱讀材料

（https://pattern.swarma.org/article/378）