最佳培养基配比方案的研究

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:46:31

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align=center>最佳培养基配比方案的研究
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align=center>NO.3 樊义祥 王智平 周康
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align=center>指导老师：周斌 孙德才
 
 
摘要
本文主要讨论关于培养基的最佳配比方案，通过对题中给出的实验数据进行分析，利用数据拟合建立数学模型，从而给出最佳培养基配比方案。在模型的建立过程中，我们根据题目给出实验数据的特点，分别先固定氮源和碳源来分析碳源的含量和氮源的含量与IFN-γ的产量之间的关系，利用相关数据拟合出它们之间的关系曲线图，再用曲线回归的方法建立它们之间的函数关系，利用最小二乘法求出相应的函数，从而用相对产量来确定最佳的培养基配比方案，其配比为：碳源C1的含量为2，氮源N2的含量为1.1325,而IFN-γ此时产量为137.603。这样在模型建立过程中借助曲线图更加直观，简要易懂，并对模型进一步分析改进，使得出的模型更能反映实际情况。
 
关键词：培养基 拟合 曲线回归 相对产量 抑制

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:47:05

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0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>模型假设：<

0cm 0cm 0pt 18pt; TEXT-INDENT: -18pt; TEXT-ALIGN: left; tab-stops: list 18.0pt" align=left>1、只考虑碳源和氮源的种类及含量对IFN-γ（γ-干扰素）的产量的影响，不考虑干扰素中其他成分对其它产量的影响。<

0cm 0cm 0pt 18pt; TEXT-INDENT: -18pt; tab-stops: list 18.0pt">2、不考虑培养基的PH值，光照，温度等因素对IFMN-γ的产量的影响。3、假设碳源和氮源的数量充足，不会出现短缺。4、不同种类的碳源和氮源在培养时互不影响，只考虑 同类碳源或氮源的含量过多时对IFN-γ的产量的抑制作用。 符号系统 y: IFN-γ(γ-干扰素的产量)ci: (i=1,2,3) 培养基中第i种碳源的含量。ni：(i=1,2,3,4) 培养基中第i种氮源的含量。y’: 相对于碳源ci与氮源ni时IFN-γ的相对产量。Ci: (i=1,2,3) 第i种碳源。Ni

i=1,2,3,4) 第i种氮源。Zi （i=1,2..8）第i种成份IFN-γ的最大产量。 问题分析 由题目所给出的数据，我们可以看出，当碳源的种类和含量在变化时，总是将氮源N2的含量固定在 0.5之处，而当氮源的含量和种类变化时，总是将碳源C1的含量固定在 2.0 之处，因此，在分析问题时，我们只需考虑某一个碳源或氮源的含量变化时，IFN-γ的产量的变化，即利用所给的数据，通过数据拟合与分析，得出IFN-γ的产量与相应的碳源或氮源的含量的函数关系，即可以用最小二乘法建立曲线回归方程，进一步得出其相应的IFN-γ的相对产量，根据其相对产量，可以确定最佳培养基配比方案。 从数据中我们可以发现：在氮源N2一定的情况下，当各类碳源含量增加时对IFN-γ的产量的变化的影响：有增有减，当碳源的含量增加到一定的时候，IFN-γ的产量反而减少；在碳源C1一定的情况下，当各类氮源含量增加时对IFN-γ的产量的变化有影响，有增有减，当碳源的含量增加到一定的时候，IFN-γ的产量反而减少。

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:47:32

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0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>模型的建立与求解<

0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: left" align=left>模型一:<

0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 12pt">由假设4可知各类碳源和氮源对IFN-γ的产量互不影响。因此，我们简单的将表1中的碳源和氮源分成8种不同的生成类型。如:No 1-5, No 6-9, No 10-13, No 14-16, No 17, No 18-23No 24-28, No 29-32.假设每类碳源和氮源在IFN-γ最大产量中都存在，所以我们通过拟合的曲线在表1中所给的各类物质含量的范围内求出8种配比方案产量的最大值。并将相应的碳源、氮源及IFN-γ的最大产量相加，再通过整理，即可求出IFN-γ的最大产量及配比方案。根据题中的给出相关数据，在第1次到第5次实验时，氮源固定在N2且其含量为0.5时，这样我们只考虑碳源C1的含量对IFN-γ的产量的影响，利用表1中相关数据，通过计算机可拟合出C1的含量与IFN-γ的产量的函数关系为： <v:shapetype><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>第一种：由上式 <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> 即当c1=2.1174 <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>即Z1=87.86同理可解出:第二种IFN-γ的最大产量:c2=1.5 n2=0.5 Z2=25.8213第三种IFN-γ的最大产量:c3=2.5 n3=0.5 Z3=20.3346 第四种IFN-γ的最大产量:n2=0.5 Z4=51.6第五种IFN-γ的最大产量:c1=2 Z5=165.54 第六种IFN-γ的最大产量:n1=4.5 c1=2 Z6=200.9325第七种IFN-γ的最大产量:n2=n3=5 c1=2 Z7=76 第八种IFN-γ的最大产量:n4=0.0468 c1=2 Z8=31.4138 总最大产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape> 总需c1含量：c1总=10.1174总需c2含量：c2总=1.5总需c3含量：c3总=2.5总需n1含量：n1总=4.5总需n2含量：n2总=7总需n3含量：n3总=5总需n4含量：n4总=0.0468即最大产量的配比方案及最大产量比为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>化简为:<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>需要说明的是,对于模型一虽然我们可以迅速简单的求解出含各类碳源和氮源IFN-γ的最大产量。然而并没有考虑各碳、氮源对产量的影响，我们从表1中可看出各类碳源和氮源对IFN-γ的产量都有一定影响，并且从网上找到资料得知碳、氮源不能过多过高，原因是避免产生对产物反应的抑制。分析表1，从数据表可以看出对于任何一种配比方案都少不了碳源C1或氮源N2，因此我们只需考虑某一类碳源或氮源的含量变化时，IFN-γ的产量的变化情况。

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:49:17

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0cm 0cm 0pt">模型二:<

0cm 0cm 0pt"> 由前面的分析可知：将各段的最大产量及相应的碳源与氮源的含量相加，进而得出培养基中各类碳源与氮源的配比。这样与实际情况有一定的差距，从表中数据可看出，当某些碳源或氮源含量增加时，对IFN-γ的产量产生抑制作用，而一次将所有各类碳源与氮源一次加入，那么对IFN-γ的产量也会不会有影响呢。因此，在前面分析的基础上我们对模型一进一步改进，建立模型二。从表中给出有关数据，我们发现有两种情况培养基的成分只有一种碳源或氮源，但我们查得培养基的相关资料，发现培养革的成分必须包括碳源和氮源两类，因此，我们可认为表中的那两组数据是病态数据，这里我们不考虑它。<

0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; tab-stops: list 21.0pt">一、我们可以先来研究碳源的种类及IFN-γ的产量之间的关系从给出的实验数据可发现，当碳源C1的含量增加时，IFN-γ的产量先逐步增加，但增加到一定程度后产量反而减少；而碳C2与的含量的增加时，IFN-γ的产量也随之增加，这里说明当碳源的含量增加到一定程度时，反而抑制IFN-γ的产量。根据上面的分析，我们可用曲线回归方法建立碳源的含量与IFN-γ的产量之间的函数关系。1．根据给出的实验数据，当氮源固定为N2且其含量固定为0.5时，碳泽C1，C2，C3，的含量的变化与IFN-γ的产量之间的关系，曲线图分别如： 图（一），图（二），图（三）所示：（程序见附录（一） 2．建立回归曲线方程 设IFN-γ的产量y与碳源的含量C的函数为：<v:shapetype> <v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用最小二乘法，我们下式成立的函数y:<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用MATLABL软件，我们可得到IFN-γ的产量与碳源的含量Ci的函数分别为：（程序见附录（一）<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ①<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ②<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape> <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ③由此，我们便得到了，当氮源固定为N2其含量为0.5时，碳源的含量IFN-γ的产量之间的函数关系，利用上述函数关系我们可以进行定量分析，得出在氮源固定时的最佳培养基配比方案。这时只在如下三个方案：（c1,0.5），（c2,0.5），（c3,0.5），其中c1，c2，c3为碳源的含量。这里我们可以根据IFN-γ的相对产量 <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> 来确定最佳配比方案，我们可取IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C1,C2,C3 时,我们根据上面的①，②，③式分别求出其相应的最大相对<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，再比较其值，选其中相对产量最大的配比方案作为此时的最佳配比方案。当碳源为C1时，我们求得当其含量c1=0.883时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C2时，我们求得当其含量c2=0.2时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C3时，我们求得当其含量c3=0.1时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>此时，我们可取培养基的最佳配比方案为：碳源为C1且其含量为：c1=0.883,氮源为N2，其含量为n2=0.5, IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:49:18

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0cm 0cm 0pt">模型二:<

0cm 0cm 0pt"> 由前面的分析可知：将各段的最大产量及相应的碳源与氮源的含量相加，进而得出培养基中各类碳源与氮源的配比。这样与实际情况有一定的差距，从表中数据可看出，当某些碳源或氮源含量增加时，对IFN-γ的产量产生抑制作用，而一次将所有各类碳源与氮源一次加入，那么对IFN-γ的产量也会不会有影响呢。因此，在前面分析的基础上我们对模型一进一步改进，建立模型二。从表中给出有关数据，我们发现有两种情况培养基的成分只有一种碳源或氮源，但我们查得培养基的相关资料，发现培养革的成分必须包括碳源和氮源两类，因此，我们可认为表中的那两组数据是病态数据，这里我们不考虑它。<

0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; tab-stops: list 21.0pt">一、我们可以先来研究碳源的种类及IFN-γ的产量之间的关系从给出的实验数据可发现，当碳源C1的含量增加时，IFN-γ的产量先逐步增加，但增加到一定程度后产量反而减少；而碳C2与的含量的增加时，IFN-γ的产量也随之增加，这里说明当碳源的含量增加到一定程度时，反而抑制IFN-γ的产量。根据上面的分析，我们可用曲线回归方法建立碳源的含量与IFN-γ的产量之间的函数关系。1．根据给出的实验数据，当氮源固定为N2且其含量固定为0.5时，碳泽C1，C2，C3，的含量的变化与IFN-γ的产量之间的关系，曲线图分别如： 图（一），图（二），图（三）所示：（程序见附录（一） 2．建立回归曲线方程 设IFN-γ的产量y与碳源的含量C的函数为：<v:shapetype> <v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用最小二乘法，我们下式成立的函数y:<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用MATLABL软件，我们可得到IFN-γ的产量与碳源的含量Ci的函数分别为：（程序见附录（一）<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ①<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ②<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape> <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ……………………………… ③由此，我们便得到了，当氮源固定为N2其含量为0.5时，碳源的含量IFN-γ的产量之间的函数关系，利用上述函数关系我们可以进行定量分析，得出在氮源固定时的最佳培养基配比方案。这时只在如下三个方案：（c1,0.5），（c2,0.5），（c3,0.5），其中c1，c2，c3为碳源的含量。这里我们可以根据IFN-γ的相对产量 <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> 来确定最佳配比方案，我们可取IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C1,C2,C3 时,我们根据上面的①，②，③式分别求出其相应的最大相对<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，再比较其值，选其中相对产量最大的配比方案作为此时的最佳配比方案。当碳源为C1时，我们求得当其含量c1=0.883时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C2时，我们求得当其含量c2=0.2时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>当碳源为C3时，我们求得当其含量c3=0.1时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对产量最大，<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，此时实际产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>此时，我们可取培养基的最佳配比方案为：碳源为C1且其含量为：c1=0.883,氮源为N2，其含量为n2=0.5, IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:50:02

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0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; tab-stops: list 21.0pt">二、下面我们来研究氮源的种类及含量变化与IFN-<v:shapetype> <v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量之间的关系<

0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">从题中给出的实验数据可看出，当碳源固定为C1且其含量固定为c1=2时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量随着氮源N1的含量的增加而先逐渐减少，再逐步增加，最后又减少；而当氮源N2，N3的含最增加时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量一直都在增大，氮源N4的含量增加时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量却先增加再减少，最后又增加，这说明不同的的氮源的种类的含量的变化，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>对的产量的影响是不同的。<

0cm 0cm 0pt"> 这里我们和前面一样，用曲线回归方法建立氮源的含量与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量之间的函数关系1、 根据给出的有关数据，当碳源固定以C1且其含量为2时，氮源N1，N2，N3，N4的含量与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量之间的关系曲线图，我们可利用计算机拟合出来，分别如图（四），图（五），图（六），所示。（程序见附录（二）。根据以上的分析可将N1、N4的含量与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量的关系图拟合成高四次，三次曲线。即N2，N3与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量关系可拟合成二次曲线。 2．建立回归曲线方程从氮源N1的含量与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量的关系，我们可将IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与N1的含量n1的函数为：<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用最小二乘法求下式成立的函数<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用M ATLAB 软件，我们得到产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与n1的函数为：（程序见附录（二）<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ④同样设IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与N2，N3的含量n的函数为:<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用最小二乘法，得到<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与n之间的函数为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ⑤设IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与N4的含量n4的函数为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>利用最小二乘法，得到<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>与n4之间的函数为：<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape> ⑥此时，便得出了当碳源固定时，氮源的含量与IFN-γ的产量之间的函数关系。这样利用上面的函数关系，我们可以进一步分析，得出在碳源固定的情况下的最佳培养基配比方案。这时有以下三个配比方案（2,n1）,(2,n)，(2,n4)其中n1，n，n4分别为氮源N1，N2和N3，N4的含量。这里，我们同样根据IFN-γ的相对产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>来确定在碳源固定时的最佳配比方案。当氮源为N1，N2，N3，N4时，我们根据上面的函数 ④、⑤、⑥分别求出其相应的最大相对产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，及此时各类氮源的含量和实际的IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>，其具体数据如下： n1=0.8946, <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>43.881, <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>=127.006n2=n3=n=5, <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>6.3456, <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>=76.000n4=0.0459 , <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>15.35.9, <v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>=31.4071通过比较上面数据，我们可得到在碳源固定的情况下的最佳培养基配比方案为：碳源为C1其含量c1=2,氮源为N1其含量为n1=0.8946, IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>=127.0206

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:50:21

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0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; tab-stops: list 21.0pt">三、结果分析<

0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">在前面当氮源固定为N2其含量为0.5时的最佳配比方案为：碳源为C1，其含量为c1=0.883,氮源为N2其含量为n2=0.5<

0cm 0cm 0pt; tab-stops: list 57.0pt">IFN-<v:shapetype> <v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量为<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>=60.7518，这里若同时改变碳源与氮源的含量其的产量也会随之改变。这里，我们将碳源C1的含量必为c1=2,则氮源的含量与IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量也相应发生变化，通过计算可得：氮源N2的含量为n2=1.1325即IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量为y=137.03此时，IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的相对最大产量<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>将此时的数据与当碳源固定为C1其含量为c1=2时的数据进行比较，可看出，此时的最大相比产量稍大一些，因此最佳培养基配比方案，我们可取为：碳源为C1其含量为c1=2，氮源为N2其含量为n2=1.1325,即IFN-<v:shape> <v:imagedata></v:imagedata></v:shape>的产量y=137.603即配比方案为：c=2，n2=1.1325，y=137.603四、模型的改进根据培养基的有关知识可知：培养基的主要成分包括：碳源、氮源、矿物质，这三种成分的改变对IFN-γ的产量都会产生影响，特别是碳源与氮源的种类的变化及含量对IFN-γ的产量有较大的影响，我们只考虑了一类碳源与一类氮源配比时，IFN-γ的产量的变化。如果我们将各类碳源与各类氮结合起来，一起同时考虑它们与IFN-γ的产量的关系，利用相关数据建立IFN-γ的产量与各类碳源和氮源之间的多元函数关系，这样可能会得到更准确的结果，得出更优的培养基配比方案。模型的评价与推广一、 型的评价1、型的主要优点有：①在模型的建立与求解过程中，由浅入深，先将考虑简单的情况，将问题分为八种情况讨论，再进一步改进，考虑其中一固定另处一个变化与IFN-γ的产量关系，这样思路清晰简要易懂。②利用计算机工具，对数据进行分析，拟合出各种关系曲线图，这样使问题的求解过程更加直观，容易读懂，③利用MATLAB软件，结合曲线回归方法，拟合出各种碳源和氮源的含量的变化与IFN-γ的产量之间的函数关系，利用最小二乘法得出其相应的函数，使问题更具一般性，更能反映实际情况。④用相对产量来确定最佳的培养基配比方案，模型更符合实际。2、模型的主要不足有：① 在问题的分析及模型建立求解过程中，只考虑某一类碳源或氮源在另一氮源或碳源固定时的变化对IFN-γ的产量的影响，这样使得出来的结果有一定的缺陷。②在对数据进行处理时，对表1中培养基的成分只有氮源N2或只有碳源C1的两种情况没有考虑，这样对模型的结果有一定的影响。③对问题进行分析时，分成两段来考虑，即分别将碳源或氮源固定来考虑，没有整体进行分析，这样与实际情况有一定差异。二、模型的推广该模型不仅可应用于培养基的配比问题，还可以推广到实际生活中的任何有关物质的配比问题，如：医学上药物的制备，各成份的配比问题；化学工业上各种化学制品的溶液等的配比问题；另外生活中我们所用的各种日用品如香皂，洗发水等在配制时的配比问题等等，此模型可广泛应用于实际生活中的许多方面。参考文献：[1] 胡守信 李柏年 基于MATLAB的数学实验 科学出版社 2004-6[2] 徐全智 杨晋浩 数学建模 高等教育出版社 2003-7[3] 中国化工技术网 <a href="http://www.hg001.com/hgbase/b/b1.htm" target="_blank" >http://www.hg001.com/hgbase/b/b1.htm</A> 2004-8-22

jack2004 · 发表于 2004-8-25 18:55:33

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0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center><v:shapetype><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path connecttype="rect" gradientshapeok="t" extrusionok="f"></v:path><lock aspectratio="t" v:ext="edit"></lock></v:shapetype><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape><

0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>图（一）C1的含量与IFN-γ的产量的关系<

0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center><v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>图（二）C2的含量与IFN-γ的产量的关系<v:shape><v:imagedata></v:imagedata></v:shape>图（三）C3的含量与IFN-γ的产量的关系

conscious · 发表于 2004-8-26 07:54:14

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>同学，你能不能把它发到我邮箱一下。我们也做过这道模拟题。看一下图像好吗？<

>linda_maggie@126.com

quzq517 · 发表于 2004-8-27 03:43:08

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>我也是啊，兄弟想看一下你的论文啊，麻烦你发到我的邮箱，谢谢啊！<

>我的邮箱是：qzqap845@cqit.edu.cn

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