关于此工具
细胞倍增 / 世代时间计算器是一款免费的浏览器内工具,用于指数微生物生长。根据起始计数 N₀、最终计数 N 和经过的时间,它会算出群体倍增所需的时长(世代时间)、发生的世代数以及比生长速率 μ——或者反过来,从已知的倍增时间推算最终计数。所有计算都在你的浏览器本地完成,你输入的任何内容都不会被上传。
该方法采用以 2 为底的生长。倍增次数为 n = log₂(N/N₀),倍增(世代)时间为 DT = t/n = t·ln2 ÷ ln(N/N₀),比生长速率为 μ = ln(N/N₀) ÷ t,它与倍增时间的关系是 DT = ln2/μ。在最终计数模式中,群体按 N = N₀·2^(t/DT) 增长。
以你喜欢的任意单位输入经过的时间(分钟、小时、天)——倍增时间会以相同单位给出,生长速率 μ 则以该单位为基准。要得到有意义的倍增时间,培养物必须在生长,因此最终计数必须超过起始计数;工具会标记出不满足这一条件的情形。
常见问题
倍增时间是如何计算的?
世代数为 n = log₂(N/N₀)。倍增(世代)时间是经过的时间除以世代数:DT = t/n = t·ln2 ÷ ln(N/N₀)。因此 1000 个细胞在 6 小时内增长到 8000 个是 3 次倍增,DT = 2 小时。
比生长速率 μ 是什么?
μ = ln(N/N₀) ÷ t 是瞬时的人均生长速率,以单位时间表示。它与倍增时间的关系为 μ = ln2 ÷ DT 和 DT = ln2 ÷ μ,因此 2 小时的倍增时间对应 μ ≈ 0.347 每小时。
我应该用什么时间单位?
任何一致的单位都可以。你以什么单位输入经过的时间——分钟、小时或天——倍增时间就以该单位返回,生长速率 μ 也以同一单位为基准。
为什么最终计数必须高于起始计数?
倍增时间和世代数只对正在生长的群体才有意义。如果最终计数等于或低于起始计数,ln(N/N₀) 为零或负,不存在正的倍增时间,因此工具会转而报告这一情况。