生命科學(xué)和數(shù)學(xué)

1、生命科學(xué)和我想學(xué)的專業(yè)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué),楊超 3120104128 理科,Contents,生命科學(xué)和數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用,總結(jié),4,1,2,3,生物數(shù)學(xué),生命科學(xué),生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)的本質(zhì)、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(guān)系的科學(xué)。用于有效地控制生命活動(dòng)，能動(dòng)地改造生物界，造福人類生命科學(xué)與人類生存、人民健康、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展有著密切關(guān)系，是當(dāng)今

2、在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。,數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)是一個(gè)學(xué)科專業(yè)，該專業(yè)培養(yǎng)掌握數(shù)學(xué)科學(xué)的基本理論與基本方法，具備運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力，受到科學(xué)研究的初步訓(xùn)練，能在科技、教育和經(jīng)濟(jì)部門從事研究、教學(xué)工作或在生產(chǎn)經(jīng)營及管理部門從事實(shí)際應(yīng)用、開發(fā)研究和管理工作的高級專門人才。,,,,,生物學(xué),數(shù)學(xué),,復(fù)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(fù)雜的表象,,,最簡單的原理,

3、最復(fù)雜的表象,,“絕大多數(shù)理工科專業(yè)的知識(shí)體系都建立在數(shù)學(xué)的基石之上。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)可以培養(yǎng)和訓(xùn)練人的思維能力。” ----------李開復(fù),從復(fù)雜的現(xiàn)象中抽取出的最簡單的思維,,,,數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用,,,,直接應(yīng)用,間接應(yīng)用,直接應(yīng)用-----生物數(shù)學(xué),,,,,,生物數(shù)學(xué)是

4、在生物學(xué)的不同領(lǐng)域中應(yīng)用數(shù)學(xué)工具對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的學(xué)科。其一般方法是建立被研究對象的數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行定性和定量研究，主要應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法有：微分方程、線性代數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)、抽象代數(shù)、拓?fù)鋵W(xué)、突變理論等，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展使生物數(shù)學(xué)的研究又有了新的突破。,生物數(shù)學(xué),,按使用的數(shù)學(xué)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(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)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(xué)模型，是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門科學(xué)。,,,生物統(tǒng)計(jì)學(xué),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學(xué)可靠的結(jié)論從而進(jìn)一步進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)，取樣，分析，資料整理與推論的科學(xué)..,,,生物控制論,生物控理論運(yùn)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(guān)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(zhì)載體之間的關(guān)系。信息是控制論中最基本的

6、概念之一。,生物數(shù)學(xué),數(shù)量化,數(shù)學(xué)模型方法,綜合分析方法,研究內(nèi)容,,概率與統(tǒng)計(jì)方法,不連續(xù)數(shù)學(xué)方法,,,,,數(shù)量化,生物內(nèi)在的或外表的，個(gè)體的或群體的，器官的或細(xì)胞的，直到分子水平的各種表現(xiàn)性狀，依據(jù)性狀本身的生物學(xué)意義，用適當(dāng)?shù)臄?shù)值予以描述。,生物親緣關(guān)系的相似性系數(shù),數(shù)量化還表現(xiàn)在引進(jìn)各種定量的生物學(xué)概念，并進(jìn)行定量分析。方法實(shí)質(zhì)——建立集合函數(shù)。,,,描述種群增長,數(shù)學(xué)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(shí)世界某些現(xiàn)象、特征和狀況的數(shù)學(xué)系統(tǒng)，稱為數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型能定量地描述生命物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的過程，一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)問題借助數(shù)學(xué)模型能轉(zhuǎn)變成一個(gè)數(shù)學(xué)問題,通過對數(shù)學(xué)模型的邏輯推理、求解和運(yùn)算,就能夠獲得客觀事物的有關(guān)結(jié)論，達(dá)到對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的。,數(shù)學(xué)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(shí)間為t0時(shí)初始種群大小,數(shù)學(xué)模型方法,,有限生存條件,費(fèi)爾許爾斯特-珀?duì)柗匠?(常數(shù)a，b>

8、;0)初始值,數(shù)學(xué)模型方法,描述捕食與被捕食兩個(gè)種群相克關(guān)系的數(shù)學(xué)模型是洛特卡-沃爾泰拉方程,關(guān)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(wǎng)絡(luò)模型,綜合分析方法,多元分析　 適應(yīng)生物學(xué)等多元復(fù)雜問題的需要、在統(tǒng)計(jì)學(xué)中分化出來的一個(gè)分支領(lǐng)域。它是從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度進(jìn)行綜合分析的數(shù)學(xué)方法。多元統(tǒng)計(jì)的各種矩陣運(yùn)算體現(xiàn)多種生物實(shí)體與多個(gè)性狀指標(biāo)的結(jié)合，在相互聯(lián)系的水平上，綜合統(tǒng)計(jì)出生命活動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律性。