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自然界中存在大量由连续运动导致的不连续突变现象，如火山爆发、地震、泥石流、DNA分子突变、病害虫暴发等。传统的微积分及统计学方法难以描述其规律，突变理论能解释这些现象。但在研究和应用中存在诸多瓶颈，严重影响着突变理论的应用。以赵惠燕教授为首的研究团队自20世纪80年代就开始研究突变理论与应用，通过近40年来的不断探索与实践，不仅解决了上述难点问题，而且给出了突变模型的7种类型，求得了解析式，并应用40多年的田间调查实验数据和环境因子数据，确定了相应的控制变量、灾变区域与临界等。