Matematinė biologija

Gėlėje geltonasis bobramunis matomi Fibonačio skaičiai.

Matematinė biologija yra tarpdisciplininė mokslo sritis, kuri apima biologiją, mediciną ir biotechnologiją. Sritis gali būti minima kaip matematinė biologija arba biomatematika, kad pabrėžtų matematinę pusę arba teoretinę biologiją.

Matematinė biologija įtraukia tokias pagrindines posrites:

• Biologinis matematinis modeliavimas
• Sudėtingų sistemų biologija
• Bioinformatika
• Skaitmeninis biomodeliavimas

Biologijoje jau yra taikomos tokios matematikos sritys: algebra, tikimybių teorija, statistika, tiesinė algebra, abstrakčioji algebra, grafų teorija, kombinatorika, algebrinė geometrija, topologija, dinaminės sistemos, diferencialinės lygtys ir kodavimo teorija.

Viena iš pirmųjų knygų apie matematinę biologiją pasirodė 1917 m. (Kembridžas), jos autorius d’Arsis Tompsonas.

Svarba ir taikymas

Matematikos taikymas biologijoje turi ilgą istorija, tačiau tik nesenai buvo kulminacija šioje srityje. Tai lėmė:

• milžiniškas informacijos rinkinių kiekis dėka genomo tyrimų,
• matematikos įrankių, tokių kaip chaoso teorija, vystymasis, kurie padeda suprasti sudėtingus, netiesinius biologinius mechanizmus.
• padidėjusi kompiuterių galia, kuri leidžia atlikti įvairias simuliacijas.

Populiacijų biologija

Daug populiacijos modelių teigia, kad jų populiacijos dydis yra pastovus. Buvo atlikta nemažai darbų populiacijų modelių kūrime, vieni žymiausių Tomo Maltuso eksponentinio augimo dėsnis ir Lotkos-Volteros lygtys.