细菌游动策略的统计参数推断

我们提供了大肠杆菌（E.coli）细菌二维游动运动的详细随机描述，其中我们分辨了随时间发生的翻滚事件。为此，我们为取向角与速率动力学建立了两个朗之万方程。从两个朗之万方程计算矩、分布与自相关函数，并将其与实验中记录的数据确定的同类量相匹配，我们推断出了大肠杆菌的游动参数。它们是翻滚率 ${\lambda}$、翻滚时间 $r^{-1}$、游动速度 $v_0$、速率涨落强度 ${\sigma}$、速率跳跃相对高度 ${\eta}$、转动扩散系数的热值 $D_0$，以及翻滚期间增强的转动扩散率 $D_T$。以相对于趋化剂梯度的游动方向为条件，我们推断出了大肠杆菌的趋化策略。我们确认了经典的较低翻滚率的上梯度游动策略，但也发现了较小的平均翻滚角（角度偏置）。后者通过更短的翻滚以及更慢的扩散重取向实现。我们还发现，与上梯度相比反向游动时，速率涨落增加了约 30%。