信息论视角下的生物网络重构与深度解析：方法、应用与展望

一、引言

1.1研究背景与意义

在生命科学领域，生物网络的研究对于揭示生命活动的本质和规律具有至关重要的意义。生物网络涵盖了基因调控网络、蛋白质相互作用网络、代谢网络等多种类型，它们描绘了生物分子之间复杂的相互作用和调控关系，是理解生命现象的关键。例如，基因调控网络决定了基因何时、何地以及以何种程度表达，进而控制细胞的分化、发育和功能；蛋白质相互作用网络参与了细胞内几乎所有的生理过程，从信号传导到物质代谢；代谢网络则负责维持细胞的能量平衡和物质合成。这些生物网络相互交织，构成了一个高度复杂且精密的系统，共同维持着生命的正常运转。

传统的