生命科学中的数学

生命科学中的数学 生物学中的微积分 1.建立反映细菌群体生长情况的数学模型， 推导时用的是微积分方法。最后把最 初模型变换成最后关于倍增时间 G 的表达式，这其中，G 是微生物培养和发酵的 研究中十分重要的一个量。相关部分我已拍照（附件）。 2.在生物能学方面，一些量的表达，公式的推导需要用到微分和积分的原理。从 假设体系体系能量发生微小变化出发，推导得到相关量的表达式，再对整个过程 进行积分，即可得到反应前后能量的变化。 3.很多生化反应动力学的研究需要用到微积分的原理来建模。 如，药物代谢动力 学、DNA 复性动力学、酶促反应动力学等等 如果生命是一首诗，那么数学必是埋藏其中深然的律动。 自 DNA 双螺旋结构发现以来，以各种数学解读生命之发展模式，成为新时 代生命科学中的显学。一如天文物理学者关心的日起、日落；亦如化学反应物的 趋化、抑制。这其中均有深远的数学机制，而深远往往意味着某种单纯、精简。 我们认识生命科学的方法有很多种， 不外乎是不断地观察、实验与认真的生 活，而表达以数学，是一种切入的方法、一种直观的方法、一种简化的过程。 医学和生命科学中的数学问题影印版 【评 价】共 1 条 参与评论 【原 书 名】 Mathematics in Medicine and the Life Sciences 【原出版社】 Springer-Verlag 【作 者】F.C.Hoppensteadt,C.S.Peskin [同作者作品] 【丛 书 名】 Texts in Applied Mathematics 【出 版 社】 世界图书出版公司【书 号】 【出版日期】 1997 年 9 月 【开 本】 大 32 【页 码】 252【版 次】1-1 【内容简介】【内容简介】 Mathematical Biology is the study of medicine and the life sciences that uses mathematical models to help predict and interpret what we observe. This book describes several major contributions that have been made to population biology and to physiology by such theoretical work. We have tried to keep the presentation brief to keep the price of the book as reasonable as possible, and to ensure that the topics are presented at a level that is accessible to a wide audience. Each topic could serve as a launching point for more advanced study, and suitable references are suggested to help with this. If the underlying mathematics is understood for these basic examples. then mathematical aspects of more advanced life science preblems will be within reach. 1944 年薛定谔的那本将物理学新理论应用到生物学中的通俗读物生命是 什么影响了一代科学家，如 DNA 螺旋结构的发现者克里克和沃生就是那 本书的受益者。 美国生物科学家林恩马古利斯和自由作家多里昂萨根两人合作写的一本学 术性科普作品，书的原名是生命是什么 （what is life） 。 生物化学系统的计算分析 图书简介图书简介 本书结合 PLAS 软件，面向生化、遗传研究人员与生物工程技术工作者，讲解如 何使用现代计算方法去分析复杂的生物化学系统。阅读学习本书，无需高深的 数学基础。 本书将数学背景与专业应用分开，在生化分析中直接引用数学结论， 读者若觉得有必要，再去翻阅相应的数学知识。本书从生物化学系统建模开始 就引入软件 PLAS 的操作，并将其贯穿计算机模拟、参数估算以及方法可靠性与 灵敏度的分析。本书还详细研究了四个文献已有的实例，准确描述了生物化学 系统数学建模的完整方法。 每章有练习并附部分答案和提示。本书还提供相关 网址，可供查询 今天,我们正处在高科技时代,自然科学的各研究领域都进人了更深的层次和 更广的范畴。 这就更加需要数学,许多十分抽象的数学概念与理论出人意外地 在其他领域中找到了它们的原型与应用。 生命科学也是如此,如数理统计、 微 分方程、拓扑学和积分论、概率论马尔可夫过程等应用于人口理论和种群 理论;布尔代数应用于神经网络描述;傅里叶分析应用于生物高分子结构, 等等,这一切构成了“生物数学”的丰富内容。 微积分及其在商业经济生命科学及社会科学中的应用第 9 版影印版 微分方程及其在生命科学中的应用国际会议 美国生态学家 Lotka 在 1921 年研究化学反应和意大利数学家 Volterra 在 1923 年 研究鱼类竞争时分别提出了现在已经成为生物数学研究中的经典模型之一的 Lotka-Volterra 系统。Springer 出版社以理论生态学的黄金时代为题重新出版 了二十世纪二，三十年代的生物数学研究文集，除 Lotka 和 Volterra 之外，另外 两名代表人物是苏联的 Kostitzyn 和 Kolmogorov。 现在， 生物数学的研究已经变得轰轰烈烈。微分方程和动力系统的新理论和新方 法大量地应用于种群生态学、种群遗传学、神经生物学、流行病学、免疫学、生 理学以及环境污染等问题的研究。 生物学在利用数学工具解决实际问题的同时提 出了更为现实的和复杂的问题而需要（生物）数学家提出新的方法和工具。 另一方面，数学理论已经从解释生命现象进入到（部分）揭示生命现象的阶段。 在利用纯数学解决生命科学问题的同时， 生命科学提出的新问题也会促进数学的 发展。生物数学的研究就显示出其同时具有纯粹数学和应用数学的综合特征. 同步辐射同步辐射 X X 射线纳米三维成像技术成功解析射线纳米三维成像技术成功解析“ “几何明星几何明星” ”凹陷凹陷 EscherEscher 型硫化型硫化 铜十四面体微晶结构铜十四面体微晶结构 同步辐射 X 射线纳米三维成像技术具有高分辨率、无损三维成像、高穿 透性和环境友好等优点，是近年来各国同步辐射优先发展的先进实验技术， 在材料科学、环境科学、生命科学和地质科学等学科具有广泛的应用前景。 国家同步辐射实验室在教育部“985 工程”二期设项目资助下，建成了世界 先进水平的高空间分辨的 X 射线成像实验站。 合肥微尺度物质科学国家实验室纳米材料与化学研究部俞书宏教 授、 国家同步辐射实验室田扬超研究员及其合作