生命科學和數(shù)學

1、生命科學和我想學的專業(yè)數(shù)學與應用數(shù)學,楊超 3120104128 理科,Contents,生命科學和數(shù)學與應用數(shù)學,數(shù)學在生物學中的應用,總結,4,1,2,3,生物數(shù)學,生命科學,生命科學是研究生命現(xiàn)象、生命活動的本質、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關系的科學。用于有效地控制生命活動，能動地改造生物界，造福人類生命科學與人類生存、人民健康、經濟建設和社會發(fā)展有著密切關系，是當今

2、在全球范圍內最受關注的基礎自然科學。,數(shù)學與應用數(shù)學,數(shù)學與應用數(shù)學是一個學科專業(yè)，該專業(yè)培養(yǎng)掌握數(shù)學科學的基本理論與基本方法，具備運用數(shù)學知識、使用計算機解決實際問題的能力，受到科學研究的初步訓練，能在科技、教育和經濟部門從事研究、教學工作或在生產經營及管理部門從事實際應用、開發(fā)研究和管理工作的高級專門人才。,,,,,生物學,數(shù)學,,復雜的自然現(xiàn)象,最簡單的思維,用自然界中最簡單的原理形成的最復雜的表象,,,最簡單的原理,

3、最復雜的表象,,“絕大多數(shù)理工科專業(yè)的知識體系都建立在數(shù)學的基石之上。學習數(shù)學知識可以培養(yǎng)和訓練人的思維能力。” ----------李開復,從復雜的現(xiàn)象中抽取出的最簡單的思維,,,,數(shù)學在生物學中的應用,,,,直接應用,間接應用,直接應用-----生物數(shù)學,,,,,,生物數(shù)學是

4、在生物學的不同領域中應用數(shù)學工具對生命現(xiàn)象進行研究的學科。其一般方法是建立被研究對象的數(shù)學模型并對其進行定性和定量研究，主要應用的數(shù)學方法有：微分方程、線性代數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計、抽象代數(shù)、拓撲學、突變理論等，電子計算機的發(fā)展使生物數(shù)學的研究又有了新的突破。,生物數(shù)學,,按使用的數(shù)學方法分類,,生物系統(tǒng)論,生物系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式，結構和規(guī)律的學問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學方法定量地描述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的

5、原理、原則和數(shù)學模型，是具有邏輯和數(shù)學性質的一門科學。,,,生物統(tǒng)計學,生物統(tǒng)計學是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學可靠的結論從而進一步進行生物學實驗研究的設計，取樣，分析，資料整理與推論的科學..,,,生物控制論,生物控理論運用控制論的一般原理，研究生物系統(tǒng)中的控制和信息的接收、傳遞、存貯、處理及反饋。,,,生物信息論,生物信息論是關于生命信息傳遞與編碼的定量理論，著重闡明信息過程及信息與物質載體之間的關系。信息是控制論中最基本的

6、概念之一。,生物數(shù)學,數(shù)量化,數(shù)學模型方法,綜合分析方法,研究內容,,概率與統(tǒng)計方法,不連續(xù)數(shù)學方法,,,,,數(shù)量化,生物內在的或外表的，個體的或群體的，器官的或細胞的，直到分子水平的各種表現(xiàn)性狀，依據性狀本身的生物學意義，用適當?shù)臄?shù)值予以描述。,生物親緣關系的相似性系數(shù),數(shù)量化還表現(xiàn)在引進各種定量的生物學概念，并進行定量分析。方法實質——建立集合函數(shù)。,,,描述種群增長,數(shù)學模型方法,馬爾薩斯方程,為了研究的目的而建立,并能夠

7、表現(xiàn)和描述真實世界某些現(xiàn)象、特征和狀況的數(shù)學系統(tǒng)，稱為數(shù)學模型。數(shù)學模型能定量地描述生命物質運動的過程，一個復雜的生物學問題借助數(shù)學模型能轉變成一個數(shù)學問題,通過對數(shù)學模型的邏輯推理、求解和運算,就能夠獲得客觀事物的有關結論，達到對生命現(xiàn)象進行研究的目的。,數(shù)學模型方法,馬爾薩斯方程,,N表示種群的數(shù)量；r是種群增長的相對速率,N0表示時間為t0時初始種群大小,數(shù)學模型方法,,有限生存條件,費爾許爾斯特-珀爾方程,(常數(shù)a，b>

8、;0)初始值,數(shù)學模型方法,描述捕食與被捕食兩個種群相克關系的數(shù)學模型是洛特卡-沃爾泰拉方程,關于生物膜上電離子遷移的霍奇金-赫胥黎方程（H-H方程）,,生態(tài)系統(tǒng)分空網絡模型,綜合分析方法,多元分析　 適應生物學等多元復雜問題的需要、在統(tǒng)計學中分化出來的一個分支領域。它是從統(tǒng)計學的角度進行綜合分析的數(shù)學方法。多元統(tǒng)計的各種矩陣運算體現(xiàn)多種生物實體與多個性狀指標的結合，在相互聯(lián)系的水平上，綜合統(tǒng)計出生命活動的特點和規(guī)律性。