基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究

第３８卷第１期２０１５年３月 辽宁师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．１Ｍａｒ．　２０１５ 收稿日期：２０１４‐１０‐０７基金项目：国家自然科学基金项目（３１２７１０７７）作者简介：王金鹤（１９６３‐），男，河南清丰人，青岛理工大学教授，博士． 文章编号：１０００‐１７３５（２０１５）０１‐００１７‐０５ ｄｏｉ：１０．１１６７９／ｌｓｘｂｌｋ２０１５０１００１７基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究王金鹤，　尹　柯，　张　楠，　迟春梅（青岛理工大学计算机工程学院，山东青岛　２６６０３３）摘　要：在基因扩增反应室中构建一种适宜高效的温控模型是一个研究热点和难点，国内外学者对此类问题的研究比较活跃．基因扩增反应过程由自动控制程序完成，在这个扩增过程中，外部环境因素通常能影响扩增的最终分析结果，为了能正确分析扩增结果，合理推算扩增进程，文中对反应室热平衡状态下的光纤实验数据采集方法进行了深入研究，用数学方法给出了模块转换函数和反应转换函数等若干定义和相关定理，并依据这些基础理论给出了数据分析结果并对数据采集方法进行了总结，建立了实验数据分析模型，这为形成基因检测控制技术后续控制将能打下坚实基础．实验结果表明了所提出的实验数据分析方法效果良好．关键词：数学模型；过程控制；光纤光栅传感器；基因；聚合酶链反应中图分类号：Ｏ２４２．１ 文献标志码：Ａ将ＤＮＡ聚合酶引入ＰＣＲ，并使基因扩增过程由自动控制程序完成，已经引起了众多研究者所关注［１‐５］．一方面，由于许多ＰＣＲ的失败并不是发生在样本的扩增阶段，归因于标本的制备不当，ＰＣＲ扩增的目的是对扩增片段的检测和分析，在这个研究领域，大量文献集中在ＰＣＲ及其在各种试剂的作用方面［６‐７］；另一方面，ＰＣＲ扩增阶段是基因检测控制系统的一个重要阶段，没有ＤＮＡ的扩增，就谈不上后续的检测和分析．对影响聚合酶链反应结果的分析和研究早已受到国外研究专家的高度重视，他们已经研究积累了大量科研成果，近年来国内亦有一些学者［８‐１２］对影响ＰＣＲ结果的因素进行了研究．笔者对检测系统的实验数据用数学方法建立了分析模型，这种模型把采集数据分为ｎ路，每路数据限定在一维空间内，这样数据采集模型利用ｎ维空间Ｔ表达，数据采集模型能为后续的基因检测控制技术的控制方法打下基础．１　数学模型建模实验数据采集系统能够利用测温单元直接把数据采集出来，模块采用９６孔的常规模块单元，数据控制单元分ｎ路布置光纤传感器组，每路共设置ｍ个模块传感器，用于进行试验控制数据采集单元，在模块上部的反应孔布置的光纤传感器探头简称反应室传感器，与模块的对应位置下部布置的传感器简称模块传感器，假设模块传感器为Ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ，ｊ＝１，２，３，…，ｍ），反应室传感器为Ｗｉｊ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ，ｊ＝１，２，３，…，ｍ），其中，Ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ，ｊ＝１，２，３，…，ｍ）和Ｗｉｊ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ，ｊ＝１，２，３，…，ｍ）均为模拟量．为了建立模型，给出如下定义和定理：１８　辽宁师范大学学报（自然科学版）第３８卷定义１　（模块转换函数）通过模块传感器Ａ采集的数据值经过一个转换函数Ｇ后形成另外一种十进制数据量ａ，则这个函数Ｇ就称为模块转换函数，这个数据量ａ就称为模块温度．定义２　（反应转换函数）通过反应室传感器Ｗ采集的数据值经过一个解调转换函数Ｈ后，形成另外一种十进制数据量ｆ，则这个函数Ｆ就称为反应转换函数，这个数据量ｆ就称为反应温度．定义３　（分支模式函数）把分支测试模块温度ａ和反应温度ｆ通过耦合函数计算并经过实验校正后，得到的温度量Ｑ称为分支测试温度，这个校正后的耦合函数Ｂ称为分支模式函数．用向量Ａ表示每路（或分支）模块温度ａｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）的数据，依据定义１可知，Ａ可看做ｎ维空间Ｔ的一个点，则有：Ａ（Ａ１，Ａ２，…，Ａｎ）＝Ｇ（ａ１，ａ２，ａ３，…，ａｎ），即，Ａ＝Ｇ（ａ｜ａ∈Ｔ）．用向量Ｆ表示每路反应温度ｆｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）的数据，依据定义２可知，Ｆ可看做ｎ维空间Ｔ的一个点，则有：Ｆ（Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆｎ）＝Ｈ（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆｎ）即，Ｆ＝Ｈ（ｆ｜ｆ∈Ｔ）．ｎ维空间Ｔ的点ｐ在任意ｔ时刻的反应模数｜ｐ｜定义为ｐ（ｔ）＝∑ｎｊ＝１ｐ２ｊ（ｔ）／ｎ．于是，就得到了如下定理：定理１　（分支模式函数的存在定理）通过反应温度和模块温度的耦合和计算以及校正，则有在任意时刻ｔ，分支模式函数Ｂ为：Ｂ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）［１＋η（ｔ）］，其中，η（ｔ）＝１＋（Ｆ（ｔ）－Ａ（ｔ））１＋（Ｆ（ｔ）＋Ａ（ｔ））．标准模式函数表示的是自动控制系统加载得到的分支测试温度，是某路测试实际温度均值．依据取得的数据Ｂ（ｔ），可计算单个测试点的数据，进而确定ＤＮＡ反应阶段和吸放热状态．定义４［３］　（关联系数和分支系数）对于ｎ维空间Ｔ的任意一点ｐ，在任意ｔ时刻ｐ的关联系数向量θｐｊ（ｔ）定义为θｐｊ（ｔ）＝（θｊ１，θｊ２，…，θｊｎ），其中，θｊｉ≤１，∑ｎｉ＝１θｊｉ＝１，ｊ＝１，２，３，…，ｍ，ｍ为分支个数．对于ｎ维空间Ｔ的任意一点ｐ的分量ｐｊ，在任意ｔ时刻ｐｊ（ｔ）的分支系数βｐｊ（ｔ）定义为βｐｊ（ｔ）＝∑ｍｉ＝１βｊｉｐｊ（ｔ）／ｍ，其中，βｊｉ≤１，∑ｍｉ＝１βｊｉ＝１，ｊ＝１，２，３，…，ｎ，ｍ为分支个数，ｎ为空间维数．利用分支模式函数Ｂ把模块温度ａ和反应温度ｆ通过计算后，得到的分量度量称为实际测试温度，实际测试温度用Ｍ表示．而在任意ｔ时刻实际测试温度Ｍ可以由模块温度、分支模式函数Ｂ和反应温度联合计算获得，于是，有下面的结论：结论１　在任意时刻ｔ，实际测试温度用Ｍ数据可由下式计算得出，Ｍｉｊ（ｔ）＝ξ（Ｋｐｊ（ｔ），θｐｊ（ｔ）），其中，ｉ＝１，２，３，…，ｍ，ｊ＝１，２，３，…，ｎ，对于ｎ维空间Ｔ的任意一点ｐ的分量ｐｊ，其与ｔ时刻的关联系数向量θｐｊ（ｔ）（ｊ＝１，２，３，…，ｍ）乘积Ｋｐｊ定义为第１期王金鹤等：　基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究１９　Ｋｐｊ（ｔ）＝∑ｎｉ＝１ｐｊ（ｔ）θｊｉ（ｔ）／ｎ，其中，θｊｉ≤１，∑ｎｉ＝１θｊｉ＝１，ｊ＝１，２，３，…，ｎ，ξ为的分量ｐｊ关联系数向量θｐｊ（ｔ）和分支系数βｐｊ（ｔ）的函数．通常随着问题的变化，函数ξ可取不同的形式，一般取线性函数，特殊情况也可取非线性函数，或通过数据模拟出适当的函数．结论２　（数学模型的建立）通过耦合计算并经过实验校正后可得：在任一时刻ｔ，获得的温度数据Ｔｉｊ（ｔ）可用下式表示为：Ｔｉｊ（ｔ）＝Ｗｉｊ（ｔ）１＋∑３ｉ＝１（∑２ｊ＝１（１＋１＋（Ｗ２ｉｊ（ｔ）－Ａ２ｉｊ（ｔ））２）／１＋（Ｗ２ｉｊ（ｔ）＋Ａ２ｉｊ（ｔ））Ｗｉｊ（ｔ））／４，其中，ｉ＝１，２，３，ｊ＝１，２，Ｗ和Ａ表示自动控制系统加载的某个测试点的实际测试温度．依据取得的数据Ｔｉｊ（ｔ），通过与ΔＴ的对比即可确定ＤＮＡ反应阶段和吸放热状态．基于上述数学模型，对所形成的数据进行处理统计后，可对不同的控制对象进行分析，并在两种模式（模块和试管）下进行采集和分析数据，并可以依据上述公式精确模拟出ＤＮＡ生物反应特性，进而建立ＤＮＡ反应的数据模型．２　数值实验与数据分析结果在每个热平衡状态阶段，如９４，７２和４４℃阶段，本文利用数学方法研究了反应室内试管控温和模块控温的数学模型，这里选取公式内的ｎ为６，ｍ为１１，其中，热盖数据单独作为测试数据罗列，利用此模型可计算出如表１所示结果，表中，ｈ１表示环境温度量，ｖ１～ｖ３表示系统横拟电压输入变化量，ｑ表示关联系数值，Ｔ１～Ｔ６表示综合温度数据值．表１　实验数据采集表Ｔａｂｌｅ１　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｔａｂｌｅｈ１ｖ１ｖ２ｖ３ｑＴ１Ｔ２Ｔ３Ｔ４Ｔ５Ｔ６６０．０３１３．５３２２３９３．６４７５６８３．４９８３１９０．００２８３８９６．４０５９４．７１８９４．５３９９２．５５１９７．０５７２９．３７９６０．８０５３．４５１２４９３．５９５０４７３．４２８５８４０．００２８２８９６．００９９４．４８３９４．２５６９２．４６８９６．５８３２９．４３２６１．６３５３．３８５５２３３．５４６６３．３６９４６６０．００２８１４９５．５１４９４．１９２９３．９０６９２．３９４９５．９９３２９．４９６２．４２２３．３２８４８６３．５００６４２３．３１６４６０．００２７９７９４．８９９９３．８０２９３．４７６９２．１５４９５．３５４２９．５３９６３．２６６３．２７３０７９３．４５３３６３３．２６４０９３０．００２７７７９４．２１４９３．３４１９３．０３２９１．８３４９４．６６３２９．６１１６４．０９４３．２２４４４５３．４０９６７４３．２１７１５５０．００２７５５９３．５６２９２．８８５９２．５４５９１．４３９４２９．６６８６４．８６９３．１７８０２５３．３６７１４２３．４５０７７５０．００２７３４９２．８８７９２．４０１９２．０３７９１．０７９９３．３３２９．７１６６５．６０８６．７７６９０５３．３２４５９８８．６５１３２１０．００２７１２９２．２８６９１．８７５９１．５４３９０．６０１９２．７０３２９．７６６６６．３１１９．９７６２３８５．６０３３１７１１．６７８６８０．００２６９１９１．６１４９１．３４９９１．００６９０．１８４９２．２１２２９．８３７６７．００３１２．９６０２８．４５８１６２１４．３９０４０．００２６７６９０．９３６９０．８１１９０．４８８８９．７８４９１．９９１２９．８８４６７．７０１１４．４８５７４１０．８１６２８１５．５８６１０．００２６７４９０．７７７９０．５２４９０．２２６８９．６６１９２．０６２９．９３６８．４０１１５．６６９５７１３．０７１６９１４．６６２２５０．００２６８２９０．７９１９０．４１７９０．１４３８９．６０１９２．３７６２９．９５４６９．０５７１４．４０２５９１４．１０２３１３．６２１９８０．００２６９３９１．０４１９０．４８８９０．２８１８９．６９４９２．７９９３０．００４６９．７２１２．５３６５６１４．１０５７１１．３３０５４０．００２７１１９１．５１４９０．７８９０．６４３９０．００１９３．３２４３０．０２５７０．４８５１０．２６８７４１２．４４４０７８．３１３４８３０．００２７３４９２．２４６９１．２７３９１．２３９９０．３８３９３．８１９３０．０５７７１．２２７３．９３０２９６１０．２４６８８３．７３３２６１０．００２７４６９２．５８９９１．７２２９１．７４８９０．６６４９４．０５７３０．０９４７１．８３１３．５５９９１５７．８７９７２２３．４３９４２１０．００２７５２９２．８６７９２．１９２．１５５９０．９２５９４．０１６３０．１２６７２．４４２３．３６６４０４６．１６５０９５３．３１１７３５０．００２７４９９２．８１９９２．３１２９２．３５７９１．０９２９３．７７４３０．１４７３．０７３３．２４６７０３３．５１９７１７７．０２９１８１０．００２７３９９２．６２４９２．２９７９２．３５９１．１０６９３．３３９３０．１７４７３．７２５７．５８６１０２３．４０５８４２９．０７９５８６０．００２７２６９２．２５３９２．１５２９２．１０７９１．０２５９２．９１３３０．２０６７４．２０４１０．０３４６２５．８１５４６２１１．２０３６７０．００２７１５９１．８７３９１．８０７９１．７５８９０．８０２９２．６０４３０．２４６２０　辽宁师范大学学报（自然科学版）第３８卷 利用此结果能够研究放在模块各孔中试管反应液的温度变化规律，测试的各路部分数据曲线见图１．图１　利用本方法测得的数据曲线图Ｆｉｇ．１　Ｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｐｒｏｆｉｌｅｗｉｔｈｐｒｅｓｅｎｔｍｅｔｈｏｄ由图１的曲线可以看到它更真实地反映了基因扩增的规律，较之实验验证结果更为准确．本文利用数学方法对检测系统的实验数据建立了分析模型，这种模型把采集数据分为ｎ路，每路数据限定在一个ｎ维空间内计算和分析，数据采集模型利用ｎ维空间来表达，数据采集模型的建立能为后续研究提供支持．参考文献：［１］　ＭＵＬＬＩＳＫＢ．ＴｈｅＵｎｕｓｕａｌＯｒｉｇｉｎｏｆｔｈｅＰｏｌｙｍｅｒａｓｅＣｈａｉｎＲｅａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｍｅｒｉｃａｎ，１９９０，２６２：５６‐６５．［２］　ＮＩＵＺＱ，ＣＨＥＮＷＹ，ＳＨＡＯＳＹ，ｅｔａｌ．ＤＮＡａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎａＰＤＭＳｇｌａｓｓｈｙｂｒｉｄｍｉｃｒｏｃｈｉｐ［Ｊ］．ＪＭｉｃｒｏｍｅｃｈＭｉｃｒｏｅｎｇ，２００６，６：４２５‐４３３．［３］　ＨＡＮＳＥＮＪ，ＮＵＳＳＢＡＵＭＭ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｓｍｕｔｈｔｅｌｌｕｒｉｄｅｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓｉｎｄｒｉｖｉｎｇＤＮＡａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅａｃ‐ｔｉｏｎｓ［Ｃ］∥ＣＡ，ＵＳＡ：Ｐａｓａｄｅｎａ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ１５ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＴｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１９９６：２５６‐２５８．［４］　ＨＵＨＭＥＲＡＦＲ，ＬＡＮＤＥＲＳＪＰ．Ｎｏｎｃｏｎｔａｃｔｉｎｆｒａｒｅｄ‐ｍｅｄｉａｔｅｄｔｈｅｒｍｏｃｙｃｌｉｎｇｆｏｒｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎａｍｐｌｉｆｉｃａ‐ｔｉｏｎｏｆＤＮＡｉｎｎａｎｏｌｉｔｅｒｖｏｌｕｍｅｓ［Ｊ］．ＡｎａｌＣｈｅｍ，２０００，７２（２１）：５５０７‐５５１２．［５］　ＳＡＩＫＩＲＫ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ［Ｃ］∥ＥＲＬＩＣＨＨＡ，ＧＩＢＢＳＲ，ＫＡＺＡＺＩＡＮＨＨ．Ｊｒ．ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒ，ＮＹ，ＣＳＨＬａｂｏｒａｔｏｒｙＰｒｅｓｓ：ＣｕｒｒｅｎｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，１９８９：２５‐３０．［６］　邱宪波，袁景淇．带前馈补偿的基因扩增反应高精度温控系统［Ｊ］．仪器仪表学报，２００５，２６（８）：８３１‐８３２．［７］　ＢＵＲＲＥＬＡＳ，ＦＯＶＥＴＣ，ＢＲＵＮＥＴＣ，ｅｔａｌ．Ｒｏｕｔｉｎｅｕｓｅｏｆｄｕｐｌｅｘｒｅａｌ‐ｔｉｍｅＰＣＲａｓｓａｙｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃＤＮＡｖｉｒｕｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｒｏｌｏｇｉｃａｌＭｅｔｈｏｄｓ，２０１２，１８５：１３６‐１４１．［８］　ＳＡＮＦＯＲＤＮ，ＷＩＴＴＷＥＲＣＴ．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｉｔｈｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｕｒｉｎｇｒｅａｌ‐ｔｉｍｅＰＣＲａｎｄｍｅｌｔｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓＬｉｎｄｓａｙ［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１３，４３４：２６‐３３．［９］　ＡＮＹ，ＲＥＩＭＥＲＳＫ，ＡＬＬＭＥＬＩＮＧＣ，ｅｔａｌ．Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｍｕｓｃｌｅｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｆｒｏｍｒａｔｇｒｏｉｎａｄｉ‐ｐｏｓｅｔｉｓｓｕｅｂｙｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅａｌ‐ｔｉｍｅＰＣＲ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＢｉｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１２，４２１：７３６‐７４２．［１０］　ＨＯＪＡＴＩＺ，ＯＲＡＮＧＩＥ．ＨＥＲ‐２／ｎｅｕｇｅｎｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｐａｔｉｅｎｔｓｉｎＩｓｆａｈａｎｐｒｏｖｉｎｃｅｂｙｒｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰＣＲａｎｄｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ［Ｊ］．Ｇｅｎｅ，２０１２，４９７：２３７‐２４２．［１１］　ＬＲＥＮＥＬＦ，ＷＥＴＺＥＬＢＴ，ＢＥＲＴＯＬＩＮＩＥ，ｅｔａｌ．Ｒｅａｌ‐ｔｉｍｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘＲＴ‐ＰＣＲｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｖｅｍａｉｎｇｒａｐｅｖｉｎｅｖｉｒｕｓｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｒｏｌｏｇｉｃａｌＭｅｔｈｏｄｓ，２０１３，８８：２１‐２４．［１２］　李莹，韩璐璐．应用３′ＲＡＣＥ技术扩增仿刺参Ｃ型凝集素基因及实验条件的优化［Ｊ］．辽宁师范大学学报：自然科学版，２０１２，３５（２）：８３１‐８３２．第１期王金鹤等：　基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究２１ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｓｏｆｇｅｎｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｅｓｅｄｏｎｆｉｂｅｒｂｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓＷＡＮＧＪｉｎｈｅ，　ＹＩＮＫｅ，　ＺＨＡＮＧＮａｎ，　ＣＨＩＣｈｕｎｍｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｕｉｌｄａｓｕｉｔａｂｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｆｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｏｆｇｅｎｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｇｅｎｅｔｉｃｔｅｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ，ｓｏｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍｓｈａｓｒｅｃｅｉｖｅｄａｃｔｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ．Ｇｅｎｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｉｓａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄｂｙａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｇｒａｍ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｅｎｅｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｔｈｅｆｉｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｗｉｌｌｂｅｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｂｙｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｅｘｐｅｃｔｅｄｒｅｓｕｌｔａｎｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｍｐｌｉｆｉ‐ｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｆｅｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｓｏｍｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｆｉｎｅｄ，ａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｆｉｂｅｒｂｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｓｏｍｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｗｅｈａｖｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｄａｔａｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｓｗｉｌｌｌａｉｄｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｆｏｒｍｉｎｇｂａｓｉｃｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｔｅｓｔｉｎｇａｒｅａｗｉｌｌｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ‐ｍｅｎｔｏｆｂｉｏ‐ｅｃｏｎｏｍｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ；ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｉｂｅｒｂｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ；ｇｅｎｅ；ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎ学术论文中的数字及其用法（１）凡是可以使用阿拉伯数字且得体的地方，均应使用阿拉伯数字．（２）日期和时刻的表示方法：ａ．公历世纪、年代、年、月、日和时刻用阿拉伯数字．年份不能简写，如１９９３年不能写成９３年．ｂ．日期可采用全数字式写法，如１９９３‐０２‐１８或１９９３０２１８．ｃ．日的时刻表示可用ＧＢ２８０９的规定写法，如１５时９分３８．５秒写作１５：０９：３８．５或１５０９３８．５．（３）阿拉伯数字的使用规则：ａ．多位的阿拉伯数字不能拆开转行．ｂ．计量和计数单位的数字必须用阿拉伯数字．ｃ．小数点前或后若超过４位数（含４位），应从小数点起向左或向右每３位空出１／４个字长，不用千分撇“′”．ｄ．尾数“０”多的５位以上数字，可以改写以万和亿为单位的数．一般情况下不得以十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等作单位（百、千、兆等词头除外），如１８０００００可写成１８０万．基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究作者：王金鹤， 尹柯， 张楠， 迟春梅， WANG Jinhe， YIN Ke， ZHANG Nan， CHIChunmei作者单位：青岛理工大学计算机工程学院,山东青岛,266033刊名：辽宁师范大学学报（自然科学版）英文刊名：Journal of Liaoning Normal University (Natural Science Edition)年，卷(期)：2015(1)引用本文格式：王金鹤.尹柯.张楠.迟春梅.WANG Jinhe.YIN Ke.ZHANG Nan.CHI Chunmei基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究[期刊论文]-辽宁师范大学学报（自然科学版） 2015(1)。