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龙图腾网获悉河海大学申请的专利一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120375942B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510861540.7，技术领域涉及：G16C10/00；该发明授权一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法是由惠辞章;唐洪武;袁赛瑜;李轶设计研发完成，并于2025-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法，包括：步骤1：根据河流的环境条件特征，明确模型所涉及到的氮转化过程；步骤2：根据所选择的氮转化过程，明确模型所涉及到的功能基因和化学物质，并通过现场取样监测获得所涉及到的功能基因丰度和化学物质浓度；步骤3：结合功能基因丰度变化方程、化学物质浓度变化方程，将步骤2中获取的功能基因丰度、化学物质浓度输入方程，计算不同空间、时间氮浓度，实现对河流氮浓度的模拟。本发明通过微生物代谢反应机理构建河流氮转化过程的数学模型，相较于传统的水环境模型，能够更精准地模拟氮的分布特征并预测变化规律。

本发明授权一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于功能基因丰度的河流氮浓度模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：根据河流的环境条件特征，明确模型所涉及到的氮转化过程； 步骤2：根据所选择的氮转化过程，明确模型所涉及到的功能基因和化学物质，并通过现场取样监测获得所涉及到的功能基因丰度和化学物质浓度； 步骤3：结合功能基因丰度变化方程、化学物质浓度变化方程，将步骤2中获取的功能基因丰度、化学物质浓度输入方程，计算不同空间、时间氮浓度，实现对河流氮浓度的模拟； 功能基因丰度的变化速率取决于反应底物的浓度和可用性，功能基因丰度变化方程表示为： 式中，Γj是沉积物中基因j的丰度，μj是基因的j生长速率常数，Cs是基因j所参与反应的底物的浓度，Ks是营养物质的半饱和常数，Cx是代谢过程中抑制物质的浓度，Kx是抑制物质的半饱和常数，λ是基因的凋亡速率，FT,j是热力学势因子； 等式右边的第一项描述的是微生物代谢反应过程中基因的生长速率，记作Rj； 所述FT,j热力学势因子用于表示驱动微生物代谢过程的化学能，表达为： 式中，ΔGj是反应的吉布斯自由能，F是法拉第常数，ΔΨ是跨膜电势，取值为120mV，R是理想气体常数，值为8.314Jmol·K，T是热力学温度； 化学物质浓度的变化速率则通过功能基因生长速率Rj进行表示，化学物质浓度变化方程表示为： 式中，γj,s是化学物质在反应中的化学计量数，γj,e‑是化学反应中电子供体的化学计量数，nj是单位微生物量中含有基因j的量，Y是每摩尔电子供体参与反应时微生物量的变化，即产率系数，计算为： 式中，是单位电子功能的产能，与反应的吉布斯自由能ΔG有关，计算为：

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