近日，理学院生物数学团队以上海理工大学为第一和通讯单位在国际重要学术期刊《SIAM Journal on Applied Mathematics》上发表题目为“Asymptotic and transient dynamics of a stoichiometric algal growth model with two-stage phosphate uptake”的研究成果。理学院复杂系统数学理论与方法专业首届博士生高书飞为第一作者，理学院原三领教授为论文唯一通讯作者；合作者为加拿大阿尔伯特大学王皓教授和上海海洋大学沈盎绿副教授。
探索藻类对磷酸盐的吸收机制对于准确预测和全面了解有害藻华(HABs)至关重要。实验研究表明，许多藻类细胞同时存在表面吸附磷库和胞内磷库。基于此，本文提出并分析了一类新的具有两阶段磷吸收过程的化学计量藻类增长模型，以研究双磷库对其生长的影响。利用实验室藻类培养实验数据和赤潮现场监测数据对模型进行校验，结果表明，该模型可以很好地捕捉实验室和赤潮现场藻类的生长特性。文中通过严格的数学分析研究了模型的渐近动力学，并应用多尺度方法分析了模型的瞬态行为，在一定程度上揭示了藻类在不同生长阶段的驱动机制。此外，还得到了藻类从高速生长到低速生长切换时间的近似公式，其可作为预测赤潮持续时间的重要工具。研究结果有助于人们加深对赤潮生消机制的理解，提高对赤潮的认识和预测能力。论文信息：https://doi.org/10.1137/23M1611750
(藻类的磷摄取过程示意图)