ما هي الرياضيات الحيوية؟

تعتبر الرياضيات الحيوية أو البيولوجيا الرياضية مجالًا علميًا يدرس العمليات البيولوجية باستخدام التقنيات الرياضية (الرياضيات وحدودها ، 2017).

يتعلق الأمر باستخدام الأدوات الرياضية للتعامل مع جوانب البيولوجيا أو الطب أو البيئة أو العلوم البيئية (Lombardero Ozores، 2017).

وفقًا لترتيب الأفكار هذا ، تعد الرياضيات الحيوية مجالًا علميًا متعدد التخصصات يستخدم الرياضيات في مجالات مختلفة من المعرفة المتعلقة بالكائنات الحية وتفاعلها مع بيئتها.

وكما يقول خوسيه-ميغيل باتشيكو كاستيلا ، فإن البيولوجيا الرياضية التي تستخدم قوة أدوات وأساليب الرياضيات في استكشاف عالم الأحياء (باتشيكو كاستيلاو ، 2017).

تختلف الكيمياء الحيوية عن القياسات الحيوية. القياسات الحيوية هي الدراسة القابلة للقياس أو الإحصائية للظواهر أو العمليات البيولوجية (Real Academia Española، 2017).

وبعبارة أخرى ، المقاييس الحيوية هي فرع من الرياضيات الإحصائية التي تتناول تحليل البيانات البيولوجية والتي تشمل موضوعات مثل السكان ، والقياسات الفيزيائية ، وعلاج الأمراض ، وما شابه ذلك (Homini ، 2017).

في حين أن القياسات الحيوية مسؤولة عن جمع البيانات وقياسها في العمليات البيولوجية ، فإن الرياضيات الحيوية تحول هذه المشاكل البيولوجية إلى لغة رياضية تسمح لك بفهم عمليات وظواهر العالم الحي من نهج علمي آخر.

العلاقة بين الأحياء والرياضيات

علم الأحياء هو علم الحياة (باجلي ، 2017) ، ويدرس بنية الكائنات الحية الحية وتطورها ونموها وأصلها وتطورها وتوزيعها (باجلي ، 2017).

علم الأحياء له العديد من الفروع أو التخصصات الفرعية مثل الكيمياء الحيوية ، علم النبات ، البيئة ، البيولوجيا الجزيئية ، علم الأحياء التطوري ، بيولوجيا الخلية ، علم الوراثة ، علم النفس ، علم الحيوان ، إلخ.

من ناحية أخرى ، فإن الرياضيات هي العلوم المنطقية الاستنتاجية التي تتناول دراسة الكيانات المجردة مثل الأرقام والرموز لصياغة الخصائص والعلاقات التي تساعدنا على فهم العالم من حولنا.

إلى الحد الذي تطورت فيه العلوم في أساليبها وطرقها وأساليبها ، تم العثور على نقاط دعم بين الاثنين لسياقات معينة.

الديناميات السكانية هي أحد المجالات التي تثبت النتائج الممتازة لخلط العلوم. مع نظرية الفوضى والمحاكاة متعددة المتغيرات ، تتم دراسة الآليات البيولوجية المعقدة.

الحالات الأخرى التي يمكن ذكرها بين الرياضيات وعلم الأحياء هي نمذجة الشبكات المعقدة مع نظرية الرسم البياني في علم الأوبئة ، واستخدام الجبر التوافقي للسيطرة على النظم في علم البيئة ، ونظرية عقدة لشرح عقدة الجزيئية للحمض النووي ، وما إلى ذلك.

الجانب الأخير الذي عزز الزواج بين البيولوجيا والرياضيات كان الحوسبة.

من خلال هذا الجهاز (الذي يعمل على أساس اللوغاريتمات الرياضية) ، كان بإمكانه إجراء عمليات محاكاة لا تعد ولا تحصى تعطي نتائج وفقًا لطرق حسابية جديدة ومتقدمة لم تكن ممكنة في الماضي.

الفائدة العلمية وأهمية الرياضيات الحيوية في المستقبل

علم الأحياء الرياضي ليس فرعًا من علم الأحياء أو الرياضيات ، ولكنه مجال علمي متعدد التخصصات يأخذ العناصر المفاهيمية لكل منهما.

إنه مجال جديد من المعرفة التي أدبها العلمي في حالة جنينية ونطاقها في المستقبل من الصعب التنبؤ بثقة تامة.

نظرًا لأن علم الأحياء كحقل علمي رسمي يزيد عمره عن 200 عام (Pachecho Castelao ، 2017 ، صفحة 173) ، فإن مشتقاته ، والبيولوجيا الحيوية ، أصغر كثيرًا لدرجة أن أصولها ما زالت قيد المناقشة.

نظرًا للتنوع الواسع للمعرفة العلمية المتخصصة المعنية ، تحتاج أبحاث الرياضيات الحيوية إلى تعاون علماء الرياضيات ، والمعلوماتية الحيوية ، والكيمياء الحيوية ، والهندسة الحيوية ، والمهندسين ، وعلماء الوراثة ، وعلم الأورام ، وعلماء الحيوان ، وعلماء البيئة ، وغيرهم.