علم الأحياء الرياضي والنظري
علم الأحياء الرياضي والنظري (بالإنجليزية: Mathematical and theoretical biology) أو الرياضيات الحيوية (بالإنجليزية: Biomathematics) هو فرع من فروع علم الأحياء يستخدم التحليل النظري والنماذج الرياضية والتجريدات للكائنات الحية للتحقيق في المبادئ التي تحكم بنية النظم وتطورها وسلوكها، على عكس علم الأحياء التجريبي الذي يتعامل مع إجراء التجارب لإثبات النظريات العلمية والتحقق منها.[1] يُطلق على هذا المجال أحيانًا اسم البيولوجيا الرياضية أو الرياضيات الحيوية للتأكيد على جانب الرياضيات، وكذلك علم الأحياء النظري للتأكيد على الجانب البيولوجي.[2] يركز علم الأحياء النظري أكثر على تطوير المبادئ النظرية لعلم الأحياء بينما يركز علم الأحياء الرياضي على استخدام الأدوات الرياضية لدراسة النظم البيولوجية، على الرغم من أن المصطلحين يتم تبادلهما في بعض الأحيان.[3][4]
يهدف علم الأحياء الرياضي إلى التمثيل الرياضي ونمذجة العمليات البيولوجية، باستخدام تقنيات وأدوات الرياضيات التطبيقية. يمكن أن يكون ذلك مفيدًا في كل من البحث النظري والعملي. إن وصف الأنظمة بطريقة كمية يعني أنه يمكن محاكاة سلوكها بشكل أفضل، وبالتالي يمكن التنبؤ بخصائص قد لا تكون واضحة للمُجرب. هذا يتطلب نماذج رياضية دقيقة.
بسبب تعقيد النظم الحية، توظف البيولوجيا النظرية عدة مجالات في الرياضيات،[5] وساهمت في تطوير تقنيات جديدة.
التاريخ
[عدل]استُخدمت الرياضيات في علم الأحياء منذ القرن الثالث عشر، عندما استخدم فيبوناتشي متسلسلة فيبوناتشي الشهيرة لوصف تزايد أعداد الأرانب.استُخدم مصطلح "علم الأحياء النظري" لأول مرة كعنوان لكتاب من تأليف يوهانس راينكه عام 1901، وبعد ذلك بوقت قصير من قِبل جاكوب فون أوكسكول عام 1920. يُعتبر كتاب "عن النمو والشكل" (1917) لدارسي طومسون أحد النصوص المؤسسة لهذا العلم،[6] ومن الرواد الأوائل الآخرين رونالد فيشر، وهانز ليو برزيبرام، وفيتو فولتيرا، ونيكولاس راشيفسكي، وكونراد هال وادينجتون.[7]
اقرأ أيضا
[عدل]المراجع
[عدل]- ^ "What is mathematical biology | Centre for Mathematical Biology | University of Bath". www.bath.ac.uk. مؤرشف من الأصل في 2018-09-23. اطلع عليه بتاريخ 2018-06-07.
- ^ "There is a subtle difference between mathematical biologists and theoretical biologists. Mathematical biologists tend to be employed in mathematical departments and to be a bit more interested in math inspired by biology than in the biological problems themselves, and vice versa." Careers in theoretical biology نسخة محفوظة 2019-09-14 على موقع واي باك مشين.
- ^ Longo G، Soto AM (أكتوبر 2016). "Why do we need theories?" (PDF). Progress in Biophysics and Molecular Biology. From the Century of the Genome to the Century of the Organism: New Theoretical Approaches. ج. 122 ع. 1: 4–10. DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2016.06.005. PMC:5501401. PMID:27390105. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-10-06.
- ^ Montévil M، Speroni L، Sonnenschein C، Soto AM (أكتوبر 2016). "Modeling mammary organogenesis from biological first principles: Cells and their physical constraints". Progress in Biophysics and Molecular Biology. From the Century of the Genome to the Century of the Organism: New Theoretical Approaches. ج. 122 ع. 1: 58–69. arXiv:1702.03337. DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2016.08.004. PMC:5563449. PMID:27544910.
- ^ Robeva R، Davies R، Hodge T، Enyedi A (Fall 2010). "Mathematical biology modules based on modern molecular biology and modern discrete mathematics". CBE: Life Sciences Education. The American Society for Cell Biology. ج. 9 ع. 3: 227–40. DOI:10.1187/cbe.10-03-0019. PMC:2931670. PMID:20810955.
- ^ Ian Stewart (1998), Life's Other Secret: The New Mathematics of the Living World, New York: John Wiley, (ردمك 978-0471158455)
- ^ Keller EF (2002). Making Sense of Life: Explaining Biological Development with Models, Metaphors and Machines. Harvard University Press. ISBN:978-0674012509. مؤرشف من الأصل في 2025-10-04.
| وطنية | |
|---|---|
| أخرى | |
