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第 3 1 卷第 1 期 数学的实践与认识 V o l3 1　N o 1　 200 1 年 1 月 M A TH EM A T IC S IN PRA CT ICE AN D TH EO R Y J an. 200 1　 D NA 序列中的结构与简化模型 孟大志 (北京工业大学, 北京　100022) 摘要: 　本文简述 2000 年全国大学生数学建模竞赛A 题的科学研究背景, 以及题 目的立意和设计. 进而对 解答A 题的大学生们的出色方法进行介绍与评述. 1　引　　子 这是我第一次参与全国大学生数学建模竞赛, 深深地被这一十分有意义的赛事蒸蒸 日 上的发展所鼓舞, 为在赛事中涌现出来的青年学生们聪明才智和对科学强烈的热爱而惊喜, 为自己在这次参与中学到的和感受到的十分有益的影响而兴奋. 2000 年 7 月清华的唐云教 授电话约我为竞赛出一道题, 出于个人兴趣, 也出于希望青年学生更关注在重大科学问题中 运用数学和发展数学, 于是就在全世界被人类基因组计划的成果掀起的巨大热潮中, 找一个 题 目, 以期诱导有志青年投入这一二十一世纪的科学热点中. 我和领导建模比赛的全国组 ( ) 委会的一些教授们 叶其孝、姜启源、王强、唐云等 共同讨论了这个题 目, 反复修改和润色, 希望更适合中国大学生的实际. 但一直担心这样一个热点科学中引出的问题, 一个开放式 问题的太大的自由度是否会为难青年学生. 结果出人意料, 特别是重点大学的参赛队, 十分 热烈地选择A 题作为他们一显身手的考卷, 而且答出了同样出乎意料的水平. 然而在A 题 的理解、解法及评判的一系列问题中, 仍有许多问题需要明确, 于是我应组委会之邀, 特写此 文力窥全豹, 也对参与竞赛的师生们作一个交待. 2　 题的背景 A 2000 年 6 月 26 日, “人类基因组计划”规定的禁发时间(EM BA R GO ) 北京时间 18: 00 刚过, 新华社、法新社、美联社、路透社……各国新闻发布机构以第一条消息发布了人类基因 组草图绘就的重要消息. 美国总统克林顿在 白宫举行的庆祝仪式上表示, 人类基因组草图 是迄今“人类所绘制的最为奇妙的图谱”; 英国首相布莱尔说: “这是 2 1 世纪第一项伟大的科 技成就……医学科学领域一场革命, 其意义远远超过抗生素的发现”; 日本首相森喜郎在声 明中指出, 人类基因组草图绘制成功, 代表人类在破解 自身构成方面向前迈出巨大的一步; ……许多国家的元首, 科技官员和著名科学家纷纷发表谈话, 赞扬人类基因组草图的完成, 评估这一伟大成果的意义. 直到 6 月 28 日, 中国主席江泽民在中央思想政治工作会议上也 [ 1 ] 对人类基因组的意义作出评价并赞扬了中国科学家在其中的出色工作 . 显然, 当 7 月份组委会提出建模赛题一事时, 顺应这一世纪科学大事, 在其中构造赛题, 将引导青年学子关注世界科技热点, 鼓励学生敢于投身到科学重大问题中去, 培养学生用数 学为工具去解决科学技术问题的能力方面都具有了特殊的意义. 2003 年将完成人类基因组DN A 全序列的测序, 它将带给人类一本“自身的说明书”, 这 1 期 孟大志: DN A 序列中的结构与简化模型 55 对人类认识 自己, 保护 自身, 发展新的生物产业都将是意义重大的. 在许多科普读物中, 将 人类基因组全序列这部“书”描绘成一座巨大金矿, 解读这部书就是从中发掘出无量的财富, 这种比喻一点儿也不过分.