2021年上海理工大学 “生物数学与动力系统”学术研讨会

为了交流生物数学与动力系统的最新研究成果和发展动态，促进我校与国内外相关领域专家的学术交流与合作，决定举办“生物数学与动力系统学术研讨会”学术研讨会。会议围绕生命科学、理论生态等领域的实际问题，深入探讨数学、统计学与数据科学最新成果在生物医学和突发性传染病等系统理论研究中的重要作用，通过问题驱动的理论研究促进生物数学、生物信息学和大数据科学的理论发展，提升采用统计与计算方法分析处理突发传染病、生态学等领域实际数据的能力，为广大师生提供一个交流和学习的平台，欢迎届时参加。

承办团队：“生物数学与动力系统”课题组

会议时间：2021年11月26日

会议地点：上海理工大学 学校视频会议一教232

组织委员会：

宇振盛  孟宝全  宋永利  娄 洁  赵佃立  陆秋君  原三领

会务组成员：

樊亚莉  张 伏  王 娟  彭伟敏  段西超  马纪英   李琳琳

联系方式：

段西超 13122367350；Email：duanxichao508@163.com

原三领 13162872868；Email：sanling@usst.edu.cn

举办单位：bat365在线平台                                                  2021年11月26日

会议日程安排表

附1：专家简介

楼  元：美国俄亥俄州立大学数学系教授、博士生导师，美国数学生物研究所副所长，中国人民大学千人计划特聘教授，现任上海交通大学特聘教授。1988年本科毕业于北京大学数学系; 1991年硕士毕业于北京大学数学系; 1995年博毕业于明尼苏达大学; 1995年-1998年在MSRI和芝加哥大学作博士后; 1998年起在俄亥俄州立大学任教，2008年起任教授, 曾任美国生物数学研究所副所长。楼元教授是偏微分方程和生物数学研究领域的国际著名学者，侧重偏微分方程理论及在生物中的应用研究，包括物种竞争、物种入侵、物种进化、海洋生物学、疾病传播、人口基因学等方面。在国际顶尖杂志上发表学术论文90余篇, 代表性工作被引用超过2千次。他的研究工作获得多项科学基金资助并应邀在多个重要国际学术会议做大会邀请报告。楼元教授现任《Discrete Continuous Dynamical System--Series B》主编，及《SIAM Journal of Applied Math》，《Journal of Differential Equations》，《Journal of Mathematical Biology》等期刊的编委。

肖冬梅：上海交通大学数学学院常务副院长，中国数学会副理事长、国家杰出青年基金获得者。1988年获得华中师范大学理学硕士学位，1991年获得北京大学理学博士学位，1995-1996年在美国加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)从事博士后研究，2002年至今任教于上海交通大学。主要研究方向为分支理论、微分方程定性理论与稳定性理论、动力系统以及生物数学，在国际SCI类数学学术期刊上发表学术论文90余篇，其研究成果被国际微分方程界著名专家在多本专著和学术论文引用。肖冬梅教授曾获得教育部自然科学一等奖、上海市自然科学二等奖，2004年入选教育部“新世纪优秀人才”计划，2009年获“国家杰出青年科学基金”，2010年入选上海市优秀学科带头人计划。现兼任中国数学会副理事长、上海市非线性科学研究会副理事长、上海市数学会常务理事。

邹秀芬 武汉大学数学与统计学院二级教授，博士生导师，国家自然科学基金会评专家。中国工业与应用数学学会数学生命科学专业委员会副主任，中国运筹学会计算系统生物学常务理事，长期从事数学与生物医学等交叉学科研究。近年来主持承担了国家自然科学基金重点项目、面上项目和科技部国家重大研究计划课题等科研课题。在癌症等复杂疾病的海量数据集成、多尺度建模和复杂疾病的优化控制等方面取得了一系列成果，已在“PNAS”，“SIAM on Applied Mathematics”, “Applied Mathematical Modeling”, “PLOS Computational biology”, “Bulletin of Mathematical Biology”, “IEEE Transactions on Biomedical Engineering”等国际重要学术期刊上发表相关的学术论文。

李万同 二级教授，博士生导师，兰州大学“萃英学者”特聘教授。研究方向为非局部动力系统与偏微分方程。现任兰州大学数学与统计学院院长，甘肃省高校应用数学与复杂系统重点实验室主任，中国数学会常务理事，甘肃省数学会理事长，国家自然科学基金会评专家。先后访问美国迈阿密大学、香港中文大学、香港理工大学、美国明尼苏达大学和台湾大学等。2013年应邀在台湾大学举办的第六届世界华人数学家大会做邀请报告。2015年获得兰州大学国华杰出学者奖领军人才奖，2009年入选甘肃省领军人才第一层次，2004年享受国务院政府特殊津贴并获“教育部宝钢教育基金会优秀教师奖”；2001年获教育部“高等学校青年教师奖”并被甘肃省人民政府授予“甘肃省优秀专家”。先后主持国家自然基金重点项目《非局部动力系统及应用》1项，面上项目5项，国际合作项目1项，参加国家自然基金重点项目1项。主持完成的项目先后获甘肃省自然科学一等奖1项、二等奖2项。合作出版著作和教材各一部，其中2004年合作完成的专著在国际著名的Marcel Dekker出版社《纯粹数学与应用数学专著系列》第267卷出版。先后在《Tran. Amer. Math. Soc.》、《J. Math. Pures Appl.》、《SIAM  J. Math. Anal.》、《J. Functional  Analysis》、《J. Differential  Equations》、《J. Nonlinear Sci.》等著名期刊发表SCI论文百余篇，论文被SCI期刊引用5000余次。发表于《Journal of Nonlinear Sciences》的一篇论文入选2008年“中国百篇最具影响国际学术论文”，发表于《J. Differential Equations》的2篇论文获得2007-2011年Elsevier出版公司TOP引用奖。培养毕业博士40名、硕士50名。

林 伟：复旦大学教授、博士生导师，上海市非线性科学研究会副理事长、秘书长等，国家杰出青年科学基金获得者。2003年1月博士毕业于复旦大学。目前任教育部脑科学前沿科学中心副主任、教育部计算神经科学与类脑智能重点实验室副主任、复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院副院长、复旦大学计算系统生物学中心主任。2019年获国家杰出青年基金，2018年获选国家重点研发计划重点项目负责人，2013年获基金委优秀青年基金，2011年入选教育部新世纪人才计划；还任IEEE高级会员、中国工业与应用数学学会数学生命科学专委会副主任委员、中国工业与应用数学学会复杂系统与复杂网络专委会委员、中国运筹学会计算系统生物学分会常务理事、上海非线性科学研究会副理事长/秘书长；目前是国际期刊CHAOS编辑咨询委员会委员、IJBC副编辑；近5年连续入选Elsevier出版集团中国高被引学者榜单。主要在数据驱动、模型驱动两方面，展开问题驱动的数学与其他学科交叉交融的研究工作，用于推进现代生物数学与生物控制领域、人工智能领域、复杂网络控制领域等重要科学问题的解决，同时构建共性数学模型、设计一般计算方法、发展基础动力学理论。相关研究成果发表于PNAS、PRL、CHAOS、SIAM汇刊、IEEE汇刊等。

张伟年：四川大学数学学院院长、教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者，2020年起任国务院学位委员会第八届学科评议组成员(数学)。从事微分方程与动力系统的理论研究和应用，包括微分方程形式的连续型动力系统和差分迭代形式的离散动力系统。主持国家自科基金多项，在英国《非线性》、《伦敦数学会会刊》、德国《数学年刊》、美国《数学进展》、《美国数学会纪事》、《微分方程杂志》、美国《SIAM科学计算》等知名刊物上发表学术论文100余篇。多次应邀到加拿大滑铁卢大学、英国华威大学、 法国南特中央大学(Ecole Centrale Nantes)、美国Brigham Young大学等国外著名大学开展科研合作。曾担任中国科学院成都计算所数理科学中心副主任，中国科学院成都分院科技处处长，是美国数学会会员，美国《Mathematical Reviews》评论员。

崔景安：北京建筑大学教授，博士生导师。中国数学学会理事，中国生物数学专业委员会主任，北京市学术创新团队负责人。《International Journal of Biomathematics》编委、《生物数学学报》常务编委。主要研究生物数学中的传染病动力学模型，生物动力系统。主持国家自然科学基金项目5项。主要教学科研成果获得了教育部自然科学奖一等奖1项、教育部自然科学奖二等奖2项，北京市教育教学成果奖一等奖1项。

李文侠：华东师范大学教授，博士生导师。研究方向：分形几何及其应用。社会兼职：普陀区致公党华东师大直属支部主委，华东师大特邀监察员，普陀区政协委员‚美国《数学评论》评论员。

靳  祯：山西大学二级教授。现任山西省数学会理事长，中国生物数学学会副理事长，中国数学会理事，SCI源刊Plos One、International J. Biomathematics等编委，美国《Mathematical Reviews》评论员，德国《数学文摘》评论员。曾获教育部新世纪优秀人才、山西省教学名师、全国优秀教师等荣誉，享受国务院政府特殊津贴。目前是山西省科技创新团队带头人，山西省“疾病防控的数学技术与大数据分析”重点实验室主任。多次参加国家自然科学奖、国家重点研发项目及国家基金数理学部项目的会评。主要从事生物数学及复杂网络研究工作，先后主持国家自然基金数理学部、信息学部项目共6项，其中国家基金重点项目1项。作为第一完成人2010年获得山西省科学技术奖(自然科学类)一等奖、2014年获得教育部高等学校优秀成果二等奖(自然科学类)。

附2：报告摘要

Patch models in advective environment

Yuan Lou (楼 元)

Shanghai Jiao Tong University, Ohio State University

     (上海交通大学, 美国俄亥俄州立大学)

Abstract: We study the dynamics of two competing species in three-patch models and investigate how network topology may affect the evolution of dispersal in advective environments. We posit that individuals can move between connected patches freely and they are also subject to the passive, directed drift. Either carrying capacity is assumed to be the same in all patches or the drift rates could vary. We found that there are notable differences for these models, which correspond to distinctive network topology. This talk is based on two joint works with Hongyan Jiang and King-Yeung Lam (BMB 2020, 2021).

Propagation dynamics in a class of integro-differential equation

Dongmei Xiao (肖冬梅)

Shanghai Jiao Tong University (上海交通大学)

Abstract: In this talk we will focus on integro-differential Fisher-KPP equations, and discuss the monotonicity, uniqueness and stability of traveling waves of the equations. This is based on joint works with Zhaoquan Xu.

Data-driven multi-scale mathematical modeling of SARS-CoV-2 infection

Xiufen Zou (邹秀芬)

Wuhan University (武汉大学)

Abstract: Based on available data for COVID-19, we presented two mathematical models for SARS-CoV-2 infection. One is the coinfection of SARS-CoV-2 and bacteria to investigate the dynamics of COVID-19 progress. Another is a multi-scale computational model to understand the heterogeneous progression of COVID-19 patients. Combining theoretical analysis, numerical simulations and quantitative computations, we revealed that initial bacterial infection and immune-related parameters have great influences on the severity degree and mortality in COVID-19 patients. We further identified that T cell exhaustion plays a key role in the transition between mild-moderate and severe symptoms. In addition, we quantified the efficacy of treating COVID-19 patients and investigated the effects of various therapeutic strategies. These results highlight the critical roles of IFN and T cell responses in regulating the stage transition during COVID-19 progression.

Time series analytics: Causation detections and dynamics predictions

Wei Lin (林 伟)

Fudan University (复旦大学)

Abstract:In this plenary talk, I will introduce some of our recent works on time series analytics, including directional interactions detections and dynamics predictions. Based on the theory of nonlinear dynamical systems as well as machine learning techniques, we develop several data-driven and model-free frameworks for realizing detections and predictions. Through comparing our frameworks with other existing methods in the literature, we show the advantages of our frameworks when they are used to deal with the data produced numerically by dynamical oscillators and collected by real experiments as well.

Nonlocal Diffusion Equations with Free Boundaries

Wantong Li (李万同)

Lanzhou University (兰州大学)

Abstract: We introduce and study a class of free boundary models with nonlocal diffusion. We show that this nonlocal problem has a unique solution defined for all time, and then examine its long-time dynamical behavior when the growth function is of Fisher-KPP type. We prove that a spreading-vanishing dichotomy holds, though for the spreading-vanishing criteria significant differences arise from the well known local diffusion model. Finally, as applications, we consider the dynamics of a nonlocal L-V competition model and a nonlocal epidemic model with free boundaries. This talk is based on joint works with Jia-Feng Cao (LUT), Yihong Du (UNE), Fang Li (SYU), Wenjie Ni (UNE) and Meng Zhao (NWNU).

How likely can a point be in different Cantor sets

Wenxia Li (李文侠)

East China Normal University (华东师范大学)

摘 要：对于一个给定的实数$x\in (0,1)$, 我们考虑一类单参数的康托集合族$C_\lambda $, 变动该参数$\lambda $使得$x\in C_\lambda $. 我们讨论这样的参数$\lambda $的性质.

Bifurcations in Recurrent Neural Network Involving Transcendental Functions

Weinian Zhang (张伟年)

Sichuan University (四川大学)

Abstract: In this talk we investigate bifurcations of a three-node recurrent neural network, in which the transcendental function tanh(x) and its iterates are involved. Those functions make computation so complicated that one hardly determine the number and distribution of all equilibria. We give a method to ignore the classic routine of discussion but display their saddle-node, pitchfork, and Hopf bifurcations.

异质性传染病动力学模型与应用

Jing’an Cui (崔景安)

Beijing University of Civil Engineering and Architecture(北京建筑大学)

摘 要：传染病爆发的基本再生数与最终规模问题的研究对于传染病的传播与控制非常重要。针对异质的多种群传染病模型探讨基本再生数与最终规模的关系，应用于一些传染病案例与免疫策略的研究。

Dynamic Modeling of COVID-19

Zhen Jin (靳 祯)

Shanxi University (山西大学)

Abstract: The outbreak of the Corona Virus Disease 2019 (COVID-19) epidemic began since last December that has spread the fastest, caused the most extensive infections and has a huge impact on the safety of human life. Dynamical modelling is one of the useful methods to reveal the transmission rule of COVID-19 spread which is based on the internal transmission mechanism and can dynamically predict the future trend according to the current information. In the talk, we will introduce some of the transmission dynamics models of COVID-19 under intervention: homogeneous mixed dynamics model, network dynamics model, and household dynamics model；We also evaluated isolation and other interventions measures.