拟动态网络构建多样性互作网络的理论与方法丨周日分享·理论生态学读书会

导语

生态系统稳定性与物种间的复杂相互作用是生态学研究的重要课题。

本期读书会中，北京林业大学草业与草原学院硕士研究生田硕将介绍idopNetwork方法，这一创新性生物调控网络构建方法如何从静态数据中揭示动态互作网络——首先概括生态学中“时间悖论”的问题，随后详细阐述如何通过拟动态常微分方程（qdODEs）方法，利用静态数据重建具有动态特性的网络。领读人目前从事青藏高原动植物多样性研究，试图将该方法运用到宏观生态系统，致力于推动生物互作网络在生态学中的创新应用。

集智俱乐部联合北京林业大学大学副教授李周园，普利高津奖章得主、Towson大学Brian D. Fath教授以及北京大学理论生态学课题组博士研究生于越共同发起，旨在深入探讨理论生态学的基础思想与前沿进展，通过分享经典文献与最新研究，促进对生态学复杂性、共存机制及生态系统动态的理解，推动理论生态学与实际生态问题的连接与创新。

内容简介

网络建模是生命科学和生态学研究中的前沿方向之一，尤其在生物多样性研究、生态系统动力学分析及基因调控机制揭示等领域，网络方法已成为必不可少的工具。idopNetwork是一种通过多维样本数据识别提炼生物互作调控网络构建方法，能够从多种数据源中重建复杂的生物互作网络，具有信息量丰富（informative）、动态性强（dynamic）、全方位覆盖（omnidirectional）以及个性化的显著特点（personalized）。idopNetwork方法的核心优势在于其能从静态数据中构建具有方向性的动态网络，揭示不同因子之间的互作关系，而无需依赖传统的时间序列数据。该方法不仅能够有效处理高维和异质数据，还能量化每个因子的独立效应和相互依赖效应，进而为每个样本构建个性化的互作网络。此外，idopNetwork方法的通用性使其不仅限于细胞和基因层面的应用，也为宏观生态系统中物种间的复杂相互作用提供了全新的解析框架。在本次分享交流中，领读人将分享介绍生态统计学与动力学建模的融合，通过拟动态网络构建的方式解析生物多样性互作网络的理论、方法与应用。报告将重点展示idopNetwork方法如何通过精确的网络建模揭示生态系统内部复杂的调控机制，探讨该方法如何为研究生态系统的动态变化、物种相互作用及生物多样性保护等领域提供有力的理论支持。

生态大纲

1. 生态系统的动态性

2. idopNetwork核心理论与数学基础

   1. 异速生长定律与进化博弈论

   2. qdODEs模型与网络因果关系

   3. 动态网络建构与因果推断

3. 拟动态网络的应用

   1. 种间相互作用的重建与案例分析

   2. 宏观生态系统的应用潜力

核心概念

生物地理学（Biogeography）、动态互作网络（Dynamic Interaction Networks）、总生态位（Total Ecological Niche）、拟动态常微分方程（Quasi-Dynamic Ordinary Differential Equations, qdODEs）、异速生长定律（Allometric Scaling Laws）、进化博弈论（Evolutionary Game Theory）、网络稀疏性（Network Sparsity）

主讲人介绍

北京林业大学草业与草原学院硕士研究生，主要研究方向动植物多样性与保护、生态统计分析。

2026年1月4日（周日）下午14:00-16:00，腾讯会议线上进行，感兴趣的朋友扫码报名加入理论生态学读书会后，可进入学员群进行交流。

读书会报名二维码

报名读书会：「理论生态学」

北京林业大学副教授李周园、国际应用系统分析研究所首席研究员Brian D. Fath教授、北京大学生态学博士研究生于越共同发起。

读书会从“道不远人”的理论生态学概述出发，面向前沿分支，领读主题包括：时间维度——种群时间变异性尺度分析；关系维度——高阶相互作用理论、种间相互作用、综合动力学与统计学方法的拟动态网络构建方法；集合群落理论与物种共存问题；生态系统动力学的指标框架等方面，从经典到流行，从结构到行为。力图纲举目张、深入浅出，尽可能展现理论生态学在解构自然复杂系统中精彩而有力量的风貌。

「理论生态学」读书会阅读材料

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