» » 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

06:00
Российское судно арестовали в Южной Корее после жалоб экипажа на долги
05:31
НБА. Дрэймонд Грин: В 2016 году был уверен, что Уорриорз обменяют меня
05:31
Искаков сменил Талалаева в Тамбове
05:31
Срна о переходе в ПАОК: Ни с кем ничего не подписывал
05:30
Фанаты Ливерпуля подверглись нападению в ресторане Киева
05:30
Стадион брестского Динамо будет назван в честь экс-президента ОАЭ
05:30
Краснодар готов продать Андрея Ивана за 1,5 млн евро
05:30
Цены на авиабилеты из Москвы в Казань, Волгоград и Саранск в дни матчей ЧМ-2018 превысили 25 тысяч рублей
05:30
Лучано Спаллетти: Мне говорили, что Интер сможет потратить 150 миллионов евро на трансферы, но этого не случилось
05:30
Гильерме: Надежда сыграть на ЧМ практически исчезла
05:00
Международная организация попросила Порошенко снять запрет на работу российских СМИ
05:00
Американский суд обязал Samsung выплатить Apple $539 млн
04:30
Спасатели обнаружили второй черный ящик Boeing 737, разбившегося на Кубе
04:00
Пятничная подборка интересных видеороликов: кран не удержал корабль
03:01
Урал может подписать хавбека Тосно Галиулина
03:01
Гризманн сыграет за Францию под 7-м номером, Мбаппе – под 10-м
03:01
Форвардом сборной Румынии Алибеком интересуются российские клубы. Стяуа оценивает его в 1,7 млн евро
03:01
УЕФА ужесточил правила ФФП. Клубы будут обязаны публиковать свою финансовую информацию, включая выплаты агентам
03:01
Хамес Родригес запустил собственную криптовалюту
03:00
Криштиану Роналду: Мы с Салахом совершенно разные. Он левша, я правша
03:00
Алан Дзагоев: Вернблум – викинг. Парень душевный. На поле и тренировках – противный
03:00
НХЛ. Андрей Василевский: "Номинация на "Везину"? Лучше бороться за Кубок Стэнли"
03:00
Защитник Марселя Роланду из-за разрыва ахилла попустит ЧМ-2018
03:00
Маурицио Сарри: Я не заслуживал, чтобы меня убрали из Наполи вот так. Я узнал все из телевизора
01:31
Помощник Черчесова о Денисове: Если футболист начинает говорить больше, чем тренер – он должен идти на выход
01:31
Канунников близок к переходу в Енисей
01:30
Руи Патрисиу, Врсалько, Сусо и Бензема входят в список потенциальных трансферов Наполи
01:30
Президент Франции собирается посетить матчи ЧМ-2018
01:30
SportItalia: Сарри провел семичасовую встречу с руководством Челси
01:30
Фекир допускает свой уход из Лиона
01:30
Вице-президент Гремио: Не думаю, что Педро Роша может вернуться
01:30
Роналдиньо возьмет в жены сразу двух девушек
01:30
Вериссимо, которым интересовался Спартак, близок к переходу в Торино
01:30
Реал отклонил два предложения клубов АПЛ о трансфере Асенсио за 150 млн евро
00:30
Вооруженный мужчина захватил заложников на востоке Москвы
00:30
В Москве задержан мужчина, захвативший заложников в квартире
00:00
Huawei выпустит смартфон-раскладушку с экраном на 8 дюймов
00:00
Как поставить видео на YouTube на паузу, отвернувшись от экрана
23:31
Телек, еда и большие бабки: от чего балдеют россияне
23:31
Откровения захватчика семьи на востоке столицы: «Наступает час Х»
Больше новостей