报告题目：关于Wolbachia感染频率离散模型的研究进展和一些公开问题
报告人：庾建设教授、郑波教授
时间：2021年11月9日（周二）16:00
地点：综合楼408会议室
报告提纲:
登革热是由登革病毒引起，经伊蚊传播的一种急性传染病。当今的登革热防控中，由于缺乏特效抗登革病毒药物，以及无有效的疫苗，预防登革热的手段仍以控制传播媒介为主。2019年，顶级科学期刊《自然》以研究长文的形式发表了中山大学热带病教育部重点实验室奚志勇教授团队的一项研究成果。该研究成果通过共生菌Wolbachia与射线相结合的方法清除蚊媒群体，最终达到阻断蚊媒疾病传播的效果。这项“以蚊治蚊”的手法现在全球处于领先水平。作为团队成员，我们和美国密歇根州立大学唐谟勋教授一起负责了这个研究成果的数学建模工作。我们依据半现场实验室的离散模型从野外成蚊大小、成蚊存活率、实验室培育雄蚊的交配竞争力和野外蚊群的迁移等方面都验证了释放策略中释放比例5:1的最优性。
Wolbachia在蚊群中的传播动力学行为，最早可以追溯到1959年，Caspari和Watson建立了第一个离散模型来刻画由Wolbachia导致的胞质不兼容对蚊群动力学行为的影响。随后，由于科学家们一直没能在蚊群中建立稳定的Wolbachia株，这项工作的进一步研究被搁置到1975年。1975年，Fine等人发现了Wolbachia株的不完全母体传播现象。在Caspari和Watson的工作基础上，Fine在1978年引入母体传播遗漏率推广了第一个离散模型。随后，在上个世纪90年代开始，Turelli和Hoffmann等人利用Fine建立的离散模型，对Wolbachia如何调控果蝇的动力学行为做了一系列的工作。2019年开始，我们开始重新关注这个有着将近60年历史的离散模型。驱动我们重新关注的原因是因为广州“以蚊治蚊”的实施促使我们将“释放”的思想引入这个经典的离散模型。在已有离散模型的基础上，我们建立了一个一般的离散模型，这个模型可以将1959年开始的所有离散模型做为特殊情形。进一步，我们就周期释放策略下的离散模型，对周期解的精确个数及其稳定性提出了三大公开问题。目前我们只对其中一些特殊情形做了初步的尝试和部分解决，对一般的情形尚无可行的数学方法。这些问题的解决对离散系统周期解的研究有一定的促进作用。同时，对进一步借助数学模型探寻最优释放策略具有重要的理论指导作用。
报告人简介：
庾建设，博士，教授，博士生导师，国家杰出基金获得者，国家有突出贡献的中青年专家，国家“百千万人才工程”第一层次、第二层次人选，教育部跨世纪优秀人才，享受政府特殊津贴专家，广州大学应用数学研究中心主任。庾建设教授长期从事微分方程动力系统、差分方程及生物数学模型的理论与应用研究，先后主持国家自然科学基金项目10余项，其中重点项目3项，数学交叉研究平台项目2项；曾获国家级教学成果一等奖1项，省部级科技成果、教学成果一等奖3项；2020年获得广东省科学技术奖自然科学奖一等奖。近十年来，致力于应用数学的理论研究及其在基因表达、蚊媒传染疾病防控等方面的应用，已在《Nature》、《PLoS Computational Biology》、《Journal of Differential Equations》、《SIAM Journal on Applied Mathematics》、《Journal of Mathematical Biology》、《Journal of Theoretical Biology》等重要数学、应用数学国际刊物发表论文多篇。
郑波，博士，教授，博士生导师。主要从事常微分方程、泛函微分方程及生物数学模型的理论与应用研究，在《Nature》、《SIAM Journal on Applied Mathematics》、《Journal of Mathematical Biology》、《中国科学》、《Journal of Theoretical Biology》、《Theoretical Population Biology》等国际国内重要刊物上发表论文多篇。先后主持国家自然科学基金4项、广州市教育局3项，2014年入选广东省高校优秀青年教师培育对象，是教育部创新团队“泛函微分方程及相关问题”的骨干成员。 2019年获得首届秦元勋青年数学奖。