Czym są biomatematyka?
Biomatematyka lub biologia matematyczna to dziedzina naukowa zajmująca się badaniem procesów biologicznych z wykorzystaniem technik matematycznych (Matematyka i jej granice, 2017).
Chodzi o wykorzystanie narzędzi matematycznych do radzenia sobie z aspektami biologii, medycyny, ekologii lub nauk o środowisku (Lombardero Ozores, 2017).
W tej kolejności pomysłów biomatematyka jest interdyscyplinarnym obszarem naukowym, który wykorzystuje matematykę w różnych obszarach wiedzy związanych z istotami żywymi i ich interakcji z otoczeniem.
Jak powiedziałby José-Miguel Pachecho Castela, biologia matematyczna, która wykorzystuje moc narzędzi i metod matematyki w eksploracji świata żywych (Pachecho Castelao, 2017).
Biomatematyka różni się od biometrii. Biometria to mierzalne lub statystyczne badanie zjawisk lub procesów biologicznych (Real Academia Española, 2017).
Innymi słowy, biometria jest gałęzią matematyki statystycznej, która zajmuje się analizą danych biologicznych i obejmuje tematy takie jak populacja, pomiary fizyczne, leczenie chorób i tym podobne (Homini, 2017).
Podczas gdy biometria jest odpowiedzialna za gromadzenie danych i mierzenie ich w procesach biologicznych, biomatematyka przekształca te problemy biologiczne w język matematyczny, który pozwala zrozumieć procesy i zjawiska świata żywego z innego podejścia naukowego.
Związek między biologią a matematyką
Biologia jest nauką o życiu (Bagley, 2017) i bada strukturę, funkcjonowanie, wzrost, pochodzenie, ewolucję i dystrybucję organizmów żywych (Bagley, 2017).
Biologia ma wiele gałęzi lub subdyscyplin, takich jak biochemia, botanika, ekologia, biologia molekularna, biologia ewolucyjna, biologia komórki, genetyka, psychologia, zoologia itp.
Z drugiej strony matematyka jest logiczną nauką dedukcyjną, która zajmuje się badaniem abstrakcyjnych bytów, takich jak liczby i symbole, w celu sformułowania właściwości i relacji, które pomagają nam zrozumieć otaczający nas świat.
W zakresie, w jakim te dwie nauki ewoluowały w swoich technikach, metodach i podejściach, w niektórych kontekstach znaleziono dwa punkty wsparcia.
Dynamika populacji jest jedną z dziedzin, które dowodzą doskonałych wyników tworzenia dwóch nauk; Z teorią chaosu i symulacjami wielowymiarowymi badane są złożone mechanizmy biologiczne.
Inne przypadki, które można wymienić między matematyką a biologią, to modelowanie złożonych sieci z teorią grafów w epidemiologii, wykorzystanie algebry kombinatorycznej do kontroli systemów w ekologii, teoria węzłów w celu wyjaśnienia molekularnego wiązania DNA itp.
Ostatnim aspektem, który wzmocnił małżeństwo między biologią a matematyką, była informatyka.
Dzięki tej maszynie (która działa w oparciu o logarytmy matematyczne) udało się wykonać niezliczone symulacje, które dają wyniki według nowych i zaawansowanych metod obliczeniowych, które nie były możliwe w przeszłości.
Naukowa przydatność i znaczenie biomatematyki w przyszłości
Biologia matematyczna nie jest dziedziną biologii lub matematyki, lecz multidyscyplinarnym obszarem naukowym, który obejmuje elementy koncepcyjne obu dziedzin.
Jest to nowy obszar wiedzy, którego literatura naukowa jest w stanie embrionalnym, a jej zakres w przyszłości jest trudny do przewidzenia z całkowitą pewnością.
Ponieważ biologia jako formalna dziedzina naukowa ma nieco ponad 200 lat (Pachecho Castelao, 2017, str. 173), jej pochodna, biomatematyka, jest znacznie młodsza do tego stopnia, że jej początki są nadal omawiane.
Ze względu na dużą różnorodność specjalistycznej wiedzy naukowej, badania biomatematyki wymagają współpracy między innymi matematyków, bioinformatyków, biochemików, bioinżynierów, inżynierów, genetyków, onkologów, zoologów, ekologów.
