python分子化学模拟_python简单实现gillespie模拟

由于专业需求，需要做主方程的随机模拟。在网上并没有找到适合的Python实现，遂自己写了一个，分享一下源码。至于gillespie算法本身就不介绍了，有需要的读者自然会懂，没需要的读者不建议去懂。

源码#

其实基本的gillespie模拟算法很简单，也很好实现，下面就是一个参考例子：

使用#

为了方便使用，我对反应进行了封装。现在，只需要根据反应式就可以直接进行模拟了，无须额外的编程操作。比如比较简单的基因表达模型：

$$\begin{aligned}DNA &\xrightarrow{\quad 20\quad} DNA + m\\

m &\xrightarrow{\quad 2.5\quad} m + n\\

m &\xrightarrow{\,\quad 1\,\,\quad} \phi\\

n &\xrightarrow{\,\quad 1\,\,\quad} \phi

\end{aligned}$$

这里$m,n$分别代表mRNA和蛋白质的数目，$\phi$是空，意味着降解或者“无中生有”。其中第一个反应可以简化为$\phi \xrightarrow{\quad 20\quad} m$，所以实际上是两种反应物$m,n$的四个反应式。

然后就可以统计画图：

结果为：

蛋白质随时间的变化(轨线)

蛋白质的统计分布

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苏剑林. (2018, Jun 07). 《python简单实现gillespie模拟》[Blog post]. Retrieved from https://kexue.fm/archives/5607

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