關於生物學中的數學

來源:果殼範文吧 1.36W

生物學和醫藥科學中也出現了數學模型, 炒得很熱的基因方案的一些重要方面需要統計, 模型識別以及大範圍優化法 雖不太熱卻是長期挑戰的是生物學其他領域中的進展, 比如在生理學方面, 拿腎臟作個例子吧, 腎的功能是以保持危險物質( 如鹽) 濃度的理想水平來規範血液的組成。

關於生物學中的數學

如果一個人攝入了過多的鹽,腎就必須排出鹽濃度高於血液中所含濃度的尿液。

在腎的四周上有上百萬個小管,稱作腎單位,負有從血液中吸收鹽份轉入腎中的職責,他們是通過與血管接觸的一種傳輸過程來完成的,在這個過程中滲透壓力過濾起了作用。

生物學家已把這過程涉及到的物質與人體組織視為一體了,但過程的精確過程卻還只是勉強弄明白了。

腎臟的運作過程的一個初級數學模型,雖然簡單,卻已經幫助說明了尿的形成以及腎臟做出的抉擇,比如是排出一大泡稀釋的尿還是一小泡濃縮的尿,然而我們僅僅是在瞭解這種機理的非常初級的階段。

一個更加完全的模型可能會包含 PDE 、 隨機方程、流體力學、彈性力學、濾波論及控制論,或許還有一些我們尚不具備的工具。

心臟力學、鈣(骨)力學、聽覺過程、細胞的附著與遊離(對生物過程是非常重要的,如發炎與傷口癒合)以及生物流體(biofluids)是生理學中其他一些學科,在那裡現代數學研究已經取得了一些成就;更多的'成就會隨後而至。

數學將要取得重要進展的其他領域,包括有一般性的生長過程和特殊的胚胎學、細胞染色、免疫學、反覆出現的傳染病,還有環保專案如植物中的大範圍現象及動物群體性的建模。

當然我們決不能忘記還有人類的大腦,自然界最棒的計算機,還有它所具有的感覺神經元、動作神經元以及感情和夢想!

熱門標籤