» » 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

Свежие новости

16:30
Антирекорд года: сколько тратит в магазине среднестатистический покупатель
16:03
В сети появились видео с автобусом, сгоревшим в Казахстане
16:03
На Сахалине покончил с собой насильник, заразивший девочку ВИЧ
16:02
В Казахстане создана комиссия по расследованию инцидента с автобусом
16:02
Семьей пьяной девочки в Омске займутся следователи
16:01
По факту поножовщины в пермской школе завели второе уголовное дело
16:01
Эвакуации людей из автобуса в Казахстане помешала заблокированная дверь
16:01
Владелец сгоревшего в Казахстане автобуса перевозил людей без лицензии
16:00
Спасшиеся при возгорании автобуса в Казахстане отказались от госпитализации
15:30
«Дакар». 11-й этап. Плохой день для «КАМАЗа»
15:30
Чиновница в Приморье лишилась Land Cruiser Prado — она не смогла объяснить происхождение денег
15:30
Канадец пошутил над полицией при помощи вылепленного из снега автомобиля
15:30
Автоспорт в Сочи: анонс на 20-21 января
14:31
20 тур. Чемпионат Испании по футболу 2017-2018. Анонс и превью. Прямые трансляции матчей онлайн на каналах тв. Расписание
14:31
Евгений Марков: Динамо – клуб с большой историей и большой армией болельщиков
14:31
Пике продлил контракт с Барселоной до 2022 года. Отступные – 500 млн евро
14:31
НБА. Кармело Энтони: После принятия своей роли игра снова стала приносить удовольствие
14:30
Президент Урала о новом лимите: Согласен, что не надо привозить откровенный хлам, но критерии жестковаты, мы вообще легионеров не сможем взять
14:30
На Крестовском укладывают новый газон
14:30
Венгер смирился с уходом Санчеса
14:30
Хуан Мартин дель Потро: Почти 40 градусов жары – это уже опасно для здоровья
14:30
Симона Халеп: Голеностоп все еще болит, но во время матча я про него просто забыла
14:30
Севилья интересуется Смоловым
14:02
Подробности госпитализации Джигарханяна: "С учетом "букета" болезней это опасно"
14:02
В уральском вузе открыли золотой туалет с цитатами Софи Лорен
14:02
Брижит Бардо назвала заявления актрис о харассменте лицемерием
14:02
Посылай людей или делай рингтон: Шнурова обвинили во вредительстве
14:01
Генпрокуратура РФ не станет принимать меры из-за утечки рутения-106
14:01
Крещение: какие приметы и традиции, помимо купания, связаны с праздником
14:01
Студенты сельхозтехникума поддержали курсантов ульяновского летного училища своим БДСМ-видео
14:00
«Че, извиниться не можешь?»: появилось видео драки мужа Шурыгиной с насильником
14:00
Школьный референдум в столице «садится на хвост» президентской явке
14:00
Студентов техникума отказались отчислять за видео в поддержку курсантов
13:30
Google повышает удобство своего девайса
13:00
Россия дала в долг США 106 миллиардов долларов
12:32
НХЛ. Малкин стал четвертым игроком "Питтсбурга", забросившим не менее 20 шайб в 10 сезонах
12:31
НБА. Победный бросок Бэйзмора и данк Лопеса через Белла – лучшие моменты матчей 17 января
12:31
22 тур. Чемпионат Франции по футболу 2017-2018. Анонс и превью. Прямые трансляции матчей онлайн на каналах тв. Расписание
12:31
НБА. Расселл Уэстбрук прошел всю защиту Лейкерс
12:30
Анжелик Кербер о встрече с Шараповой: Именно такие матчи мне и нужны
Больше новостей