Was ist Biomathematik?
Biomathematik oder mathematische Biologie ist ein wissenschaftliches Gebiet, das biologische Prozesse mit mathematischen Techniken untersucht (Mathematik und ihre Grenzen, 2017).
Es geht um den Einsatz mathematischer Werkzeuge, um Aspekte der Biologie, Medizin, Ökologie oder Umweltwissenschaften zu behandeln (Lombardero Ozores, 2017).
In dieser Reihenfolge von Ideen ist die Biomathematik ein interdisziplinäres wissenschaftliches Gebiet, das Mathematik in verschiedenen Wissensgebieten verwendet, die sich auf Lebewesen und deren Interaktion mit ihrer Umwelt beziehen.
Wie José-Miguel Pachecho Castela sagen würde, die mathematische Biologie, die die Kraft der Werkzeuge und Methoden der Mathematik bei der Erforschung der Welt der Lebenden nutzt (Pachecho Castelao, 2017).
Die Biomathematik unterscheidet sich von der Biometrie. Biometrie ist die messbare oder statistische Untersuchung biologischer Phänomene oder Prozesse (Real Academia Española, 2017).
Mit anderen Worten, Biometrie ist ein Zweig der statistischen Mathematik, der sich mit der Analyse biologischer Daten befasst und Themen wie Bevölkerung, physikalische Messungen, Krankheitsbehandlungen und dergleichen umfasst (Homini, 2017).
Während die Biometrie für das Sammeln und Messen von Daten in biologischen Prozessen verantwortlich ist, wandelt die Biomathematik diese biologischen Probleme in eine mathematische Sprache um, die es Ihnen ermöglicht, Prozesse und Phänomene der lebenden Welt von einem anderen wissenschaftlichen Ansatz aus zu verstehen.
Beziehung zwischen Biologie und Mathematik
Biologie ist die Wissenschaft vom Leben (Bagley, 2017) und untersucht die Struktur, Funktion, Wachstum, Herkunft, Evolution und Verteilung lebender Organismen (Bagley, 2017).
Die Biologie hat viele Zweige oder Unterdisziplinen wie Biochemie, Botanik, Ökologie, Molekularbiologie, Evolutionsbiologie, Zellbiologie, Genetik, Psychologie, Zoologie usw.
Andererseits ist Mathematik die logisch-deduktive Wissenschaft, die sich mit dem Studium abstrakter Entitäten wie Zahlen und Symbolen beschäftigt, um Eigenschaften und Beziehungen zu formulieren, die uns helfen, die Welt um uns herum zu verstehen.
In dem Maße, in dem sich die beiden Wissenschaften in ihren Techniken, Methoden und Ansätzen weiterentwickelt haben, wurden für bestimmte Kontexte Stützpunkte zwischen den beiden gefunden.
Die Bevölkerungsdynamik ist eines der Gebiete, die die hervorragenden Ergebnisse der Legierung der beiden Wissenschaften belegen. Mit der Theorie des Chaos und multivariablen Simulationen werden komplexe biologische Mechanismen untersucht.
Andere Fälle, die zwischen Mathematik und Biologie genannt werden können, sind die Modellierung komplexer Netzwerke mit der Graphentheorie in der Epidemiologie, die Verwendung der kombinatorischen Algebra zur Steuerung von Systemen in der Ökologie, die Knotentheorie zur Erklärung des molekularen Knotens von DNA usw.
Der letzte Aspekt, der die Verbindung zwischen Biologie und Mathematik stärkte, war das Rechnen.
Mit dieser Maschine (die auf mathematischen Logarithmen basiert) konnten unzählige Simulationen durchgeführt werden, die Ergebnisse nach neuen und fortschrittlichen Berechnungsmethoden lieferten, die in der Vergangenheit nicht möglich waren.
Wissenschaftlicher Nutzen und Bedeutung der Biomathematik in der Zukunft
Die mathematische Biologie ist kein Zweig der Biologie oder Mathematik, sondern ein multidisziplinäres wissenschaftliches Gebiet, das konzeptionelle Elemente der beiden berücksichtigt.
Es handelt sich um ein neues Wissensgebiet, dessen wissenschaftliche Literatur sich in einem embryonalen Zustand befindet und dessen Umfang für die Zukunft schwer mit absoluter Sicherheit vorherzusagen ist.
Da die Biologie als formales wissenschaftliches Gebiet etwas mehr als 200 Jahre alt ist (Pachecho Castelao, 2017, Seite 173), ist ihre Ableitung, die Biomathematik, viel jünger, bis zu dem Punkt, an dem ihre Ursprünge noch diskutiert werden.
Aufgrund der großen Vielfalt der einschlägigen wissenschaftlichen Fachkenntnisse ist für die Biomathematikforschung die Zusammenarbeit von Mathematikern, Bioinformatikern, Biochemikern, Bioingenieuren, Ingenieuren, Genetikern, Onkologen, Zoologen und Ökologen erforderlich.
