数学生物学：历史，研究对象，应用 - 生物学

在数学生物学或生物数学是科学，负责的是模拟与众生不同的获取自然现象数值模式发展的一个分支; 也就是说，它涉及使用数学工具来研究自然或生物系统。

从其名称可以理解，生物数学是一个跨学科领域，处于生物学与数学之间的知识交汇处。该学科的一个简单例子可以包括开发统计方法以解决遗传学或流行病学领域的问题，仅举几例。

洛特卡-沃尔泰拉关于掠食者与猎物之间关系的定律（来源：Curtis Newton，2010年4月20日，10：55，CEST）。原始上传者是德国维基百科上的Lämpel。通过Wikimedia Commons

在这一知识领域，数学结果是由生物学问题引起或用于解决问题是很正常的，但是，一些研究人员已经基于对生物学现象的观察设法解决了数学问题，因此它不是单向关系在两个科学领域之间。

根据以上内容，可以确保使用数学工具的目的是数学问题，反之亦然。生物问题是使用许多不同数学工具的目的。

如今，数学生物学领域正在迅速发展，被认为是最现代，最令人兴奋的数学应用之一。它不仅在生物学中，而且在生物医学科学和生物技术领域中都是非常有用的。

生物数学史

数学和生物学是两门应用广泛的科学。数学也许与西方文化一样古老，它的起源可以追溯到基督之前很多年，并且其用途已经在众多应用中得到证明。

然而，生物学作为一门科学是最近的，因为直到19世纪初，由于Lamarck于1800年代的介入，生物学的概念化才出现。

自从最早的文明时代以来，数学和生物学知识之间的关系就很密切，因为游牧民族的定居是由于发现了可以系统地利用自然的发现，而自然的发现必然涉及第一个概念数学和生物学。

从一开始，生物科学就被认为是“工匠”，因为它们主要指的是诸如农业或牲畜之类的流行活动。同时，数学发现了抽象，并在不久的将来得到了应用。

生物学与数学之间的融合也许可以追溯到15世纪和16世纪，而生理学的出现则是一门科学，它将知识组合在一起，对其进行分类，排序和系统化，并在必要时使用数学工具。

拉玛克（Lamarck）的当代经济学家托马斯·马尔萨斯（Thomas Malthus）为数学生物学开创了先例，因为他是第一个提出数学模型来解释人口动态与自然资源的关系的人。

马尔萨斯的方法后来得到进一步发展和完善，例如，如今它们已成为生态模型基础的一部分，该生态模型用于解释捕食者与其猎物之间的关系。

数学生物学是一门跨学科的科学领域。来源：康斯坦丁·科洛索夫-Pixabay上的免费图片

数学生物学是一门科学，它是通过将不同的数学工具与生物学数据（无论是否经过实验）相集成而产生的，该科学试图利用数学方法的“力量”更好地解释生物，其细胞和生物的世界。其分子。

无论涉及的技术复杂程度如何，数学生物学都包含“简单”的考虑，即两个过程之间存在类比，即：

-生物的复杂结构是对DNA序列（脱氧核糖核酸）中包含的初始信息进行简单的“复制”，“剪切和剪接”或“剪接”操作的结果。）。

-通过将简单的基本函数w组合可以得到将可计算函数应用于数组w的结果f（ω）。

数学生物学领域应用数学领域，例如微积分，概率论，统计，线性代数，代数几何，拓扑，微分方程，动力学系统，组合学和编码理论。

最近，由于生物科学致力于产生大量数据，可以从中提取有价值的信息，因此该学科已被广泛用于定量分析不同类型的数据。

实际上，许多研究人员认为，生物学数据的爆炸式增长“创造了”开发新的，更复杂的数学模型进行分析以及相当复杂的计算算法和统计方法的需求。

数学生物学最重要的应用之一是与DNA序列分析有关，但该科学还涉及流行病的建模和神经信号传播的研究。

例如，它已被用于研究神经系统疾病，例如帕金森氏病，阿尔茨海默氏病和肌萎缩性侧索硬化症。

它对于研究进化过程（理论）和解释解释生物彼此之间及其与环境之间关系的模型（即生态方法）非常有用。

不同类型的癌症的建模和仿真也是当今数学生物学在许多应用中的一个很好的例子，特别是在细胞群体之间相互作用的仿真方面。

基因组学中常用的DNA序列分析示例（资料来源：Radtk172，来自Wikimedia Commons）

生物数学在计算神经科学领域，总体动力学研究以及系统发育学和基因组学研究中也非常先进。

在遗传学的最后一个分支中，它具有重要的意义，因为它是近年来增长最快的领域之一，因为数据收集率非常高，因此有必要采用新的更好的技术其处理和分析。