» » Как математик помог биологам совершить важное открытие

Как математик помог биологам совершить важное открытие

Как математик помог биологам совершить важное открытие
Несмотря на то, что математику дробно называют фундаментальной наукой, она настолько же дробно не получает достаточного почтения, когда представляют научные открытия. Однако лепта математики и статистики крайне величав и переделал круглые области изысканий — многие открытия были бы невозможны без них. Дальше — рассказ математика от первого рыла.

Будто математик, я сделал лепта в научные открытия и представил решения проблем, какие пытались решить биологи. Семь лет назад я побывал лекцию на тему биологических изысканий, какие проводились в университете Херио-Ватт. У моих коллег была нерешенная проблема, связанная с движением мешкообразных структур, называемых везикулами, какие перемещают гормоны и нейротрансмиттеры, таковские будто инсулин и серотонин, по клеткам и телу.
Их проблема заключалась в том, что везикулы, будто знаменито, следуют найденным дорожкам по скелету клетки, какие ведут к особым молекулам, какие затем заставляют везикулу высвободить свое содержимое в клетку. Однако, когда сами биологи попытались найти эти дорожки, тех не оказалось на ожидаемых местах.
Величаво понимать, будто ведут себя(или не ведут)везикулы, потому что они связаны с неодинаковыми заболеваниями, от диабета до неврологических расстройств. Биологи не могли найти способ понимания этих везикул — но у меня было решение в математическом инструментарии.

Математика важнее биологии?


Сквозь два года совместной работы я взговорил коллегам: «Моя модель и компьютерные эксперименты важнее вашего микроскопа!».
Под этим весьма гордым заявлением я владел в виду, что, используя математику для моделирования перемещения молекул по клетке, мы можем спрогнозировать и проложить бездна экспериментов на компьютере в масштабах меньших и более бойком темпе, чем под микроскопом. Это позволяет нам раскрывать то, что не могут позволить ресурсы биологов, и даже указать нам в течении целевых молекул для предбудущего лечения диабета и неврологических расстройств.
Математическая модель позволила нам понять, что движение везикул требует энергии — а математика моделирует его на энергетическом ландшафте. Представим, что везикула — это велосипедист, едущий на велосипеде: ландшафт может иметь гладкие и изрезанные участки, какие требуют вяще энергии для их преодоления. Мы алкали проверить, взаправду ли везикулы норовят избегать этих холмов.
Как математик помог биологам совершить важное открытие
После семи лет совместной работы с биологами мы с коллегами доказали, что наша гипотеза неизменна. Везикулы взаправду следуют по низкоэнергетическим «долинам», избегая молекул, какие создают энергетические бугры на энергетическом ландшафте, выбирают самый воздушный путь. И результат ожидаемый для биологов: везикулы взаправду оказываются в одной конечной локации и вновь и вновь используют одни и те же пути. Разница была лишь в том, будто они это делают, и делают они это не попросту вытекая по клеточному скелету, будто полагали биологи — они выбирают простейший маршрут. Это открытие продемонстрировало силу математики и ее возможности в других науках.
Математические модели позволяют вам собирать бездна гигабайт сырых данных в компактной фигуре, чего не могут биологи с микроскопами. Вы с легкостью можете вносить изменения в модель и видеть, будто может меняться поведение везикул во времена заболевания, когда они повреждены или мутировали. Также это может показать, на какие молекулы ориентироваться в будущих исследованиях — и заложить основу для более крупного и скрупулезного моделирования сложных биологических процессов.
Как математик помог биологам совершить важное открытие
Смоделированный энергетический ландшафт
Интеграция авангардный микроскопии с клеточной биологии и математическим моделированием можно применить ко многим иным проблемам в биомедицине и ускорить наступление грядущих открытий. Движение молекул и других клеточных компонентов — лишь один-одинехонек пример того, на что способна математика, однако этим она, безусловно, не ограничивается.
Математику дробно критикует общество за отсутствие «реальных» применений, однако она все времена применяется ко многим реальным проблемам. Загрязнение грунтовых вод, финансовое и экономическое прогнозирование, высь извержений вулканов, моделирование биологических процессов и доставки лекарств — лишь несколько образцов. Математика играет центральную роль во многих научных достижениях итого мира и заслуживает ведущей роли в большинство научных публикаций.
Гэбриел Лорд, профессор математики в Университете Херио-Ватт
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

комментариев

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Код: Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:

Свежие новости

13:02
РПЦ добилась увеличения числа богослужений в Исаакии
13:02
Мирный атом: стоит ли наращивать его долю в РФ?
13:02
Минздрав выяснил, в каких регионах болеют чаще всего
13:01
Алексей Геккин: «Проверка в отношении меня прекращена. Наказания не будет»
13:01
Из дела об убийстве Немцова удалили присяжную, скрывшую судимость мужа
13:01
Суд вновь сократил коллегию присяжных по делу об убийстве Немцова
13:00
Исповедь русского летчика, уехавшего в Китай: «Там космос!»
12:30
Российские пивовары предложили ограничить время продажи крепкого алкоголя
12:30
Стоимость жизни россиянина оказалась намного ниже средней по миру
12:01
Петербургская епархия нарастит число богослужений в Исаакиевском соборе
12:00
Мэр Балашихи попросился в отставку
11:31
Шамиль Газизов: Акинфеев – глыба, но, может, кого-то еще задействовать в контрольных играх?
11:31
НБА. Расселл Уэстбрук готов подписать 5-летнее продление контракта с Тандер
11:31
Алекс Сандро близок к переходу в Челси за 68 млн евро
11:30
НХЛ. Гальченюк получил квалификационное предложение от "Монреаля"
11:30
Шамиль Газизов: Уфа заключила с Беленовым долгосрочный контракт
11:30
НБА. Энес Кантер: Расселл Уэстбрук, ты настоящий MVP
11:30
НХЛ. "Эдмонтон" сделал предложение Драйзайтлю и Якимову
11:30
Ливерпуль не будет наказан за попытку переманить Ван Дейка
11:30
НБА. Билл Расселл рассмешил зал во время церемонии вручения наград
11:30
Спарта приобрела Бен Хаима
11:00
Хабаровчане рискуют лишиться автомобилей за долги перед энергетиками
11:00
В Якутии в этом году завершат реконструкцию 30-километрового участка трассы «Колыма»
10:30
Глава OnePlus ответил на критику OnePlus 5
10:01
В центре Киева взорвался автомобиль
09:31
На дорогах Хабаровского края растет число мотоциклистов
09:01
НБА. Расселл Уэстбрук победил в номинации Лучший победный бросок сезона
09:01
Де Бур хочет, чтобы Пэлас перестал бороться за выживание в Премьер-Лиге
09:00
Кристиан Нобоа: Бердыев сказал: Раз уже договорился – иди в Зенит
09:00
НХЛ. Янни Гурд остался в "Тампе" на два года
09:00
МЮ предложил за Морату 70 млн евро, Реал требует свыше 80
09:00
НХЛ. Рэй Шеро: "Ситуация с Ковальчуком прояснится на следующей неделе"
08:31
НБА. Трехочковый бросок Кевина Дюрэнта – Лучший момент плей-офф
08:31
НБА. Дрэймонд Грин и Стефен Карри – победители в номинации Лучшая передача сезона
08:31
МЮ решил купить Матича лишь после срыва трансферов Дайера и Наингголана
08:31
Бавария намерена подписать Горетцку через год как свободного агента
08:31
НБА. Кубок мира-2019. Джефф Ван Ганди будет руководить сборной США в отборочном турнире
08:30
Marca: Реал не продаст Бэйла этим летом
08:30
НБА. Филадельфия и Бруклин намерены побороться за Джей Джей Редика
08:30
НБА. Спенсер Хоуз останется в Милуоки
Больше новостей