Математик көмектесті биологам жасауға маңызды ашылуы
Source:
Қарамастан математиканы деп жиі атайды, іргелі ғылымды, ол сонымен қатар жиі алады жеткілікті құрметтеу, қашан тапсырады ғылыми жаңалықтар. Бірақ салым математика және статистика өте маңызды және преобразовал тұтас зерттеу саласында — көптеген ашу мүмкін болмас еді. Бұдан әрі — математика әңгіме бірінші тұлға.
математик, мен жасады қосқан ғылыми жаңалықтар мен таныстырды проблемаларды шешу, мәселелерді шешуге тырысты-биологтар. Жеті жыл бұрын бардым лекция биологиялық зерттеулер өткізілген, университетте Херио-Ватт. Менің әріптестерімнің болды шешілмеген мәселе байланысты қозғалысын мешкообразных құрылымдар, деп аталатын везикулами, орнын ауыстырады гормондар мен нейротрансмиттеры сияқты инсулин және серотонин, жасушаларына және дене.
Олардың түйткіл деп везикулы белгілі жүреді белгілі бір дорожкам бойынша қаңқасы жасушалары жүргізеді ерекше молекулам, содан кейін мәжбүрлейді везикулу босатуға мазмұнды тор. Бірақ, өздері биологтар жауап табуға тырысты бұл жолдар, сол, бірақ күтілетін орындарда.
әрине, қалай өздеріне (немесе жүргізеді) везикулы, өйткені олар әр түрлі аурулары, диабет дейін неврологиялық бұзылыстар. Биологтар таба алмады тәсілі түсіну осы везикул — бірақ менің шешім технологиялық құрал-саймандардың.
Математика жақсы биология?
екі жылдан кейін бірлескен жұмыстар мен деді әріптестеріне: "Менің модель және компьютерлік эксперименттер жақсы сіздің микроскоптың!".
бұл өте гордым өтініш я имел түрі, пайдалана отырып, математика модельдеу үшін молекулалардың орын ауыстыру бойынша клеткадағы, біз аламыз болжау және өткізу көптеген эксперименттер компьютерде ауқымында аз және аса тез қарқынмен қарағанда, микроскоппен. Бұл бізге аша алмайтын мүмкіндік беру ресурстары биолог, тіпті көрсетілсін бізге бағытында мақсатты молекулалардың болашағы үшін диабет емдеу және неврологиялық бұзылыстар.
Математикалық модель мүмкіндік берді бізге түсіну, қозғалыс везикул талап етеді энергия — математика пішіндеуге оның энергетикалық ландшафт. Ұсынамыз, не везикула — бұл велосипедші, едущий велосипедпен: ландшафт болуы мүмкін тегіс және неровные учаскелері талап ететін, энергияны көп, оларды еңсеру. Біз тексеру ма везикулы аулақ болуға тырысады және осы төбешіктер.
жеті жылдан Кейін бірлескен жұмыс биологами біз әріптестерімізбен дәлелдеді біздің гипотеза дұрыс. Везикулы шынымен бойынша жүреді низкоэнергетическим "аңғарларында" болдырмай, молекулалардың құратын энергетикалық бугры энергетикалық ландшафт, таңдайды ең жеңіл жол. Және күтілетін нәтиже үшін биолог: везикулы шын мәнінде көрсетіледі бір түпкілікті орындары және қайтадан пайдаланылады бірдей. Айырмашылық тек қана, олар, және жасайды, олар бұл жай ғана сүйене отырып, бойынша клеточному қаңқасы, полагали биологтар — олар таңдайды қарапайым маршрут. Бұл үйде күші математика және оның мүмкіндіктері басқа ғылымдарда.
Математикалық модельдер мүмкіндік береді жинауға көптеген гигабайт шикі деректерді жинақы нысаны, ол мүмкін емес биологтар с микроскоптармен. Сіз оңай сіз өзгерістер енгізуге моделі және көру өзгеруі мүмкін мінез-құлық везикул кезінде аурудың, олар бүлінген немесе мутировали. Сондай-ақ, бұл көрсете алады, қандай молекулалар бағдарлай болашақ зерттеулерде және негізін қалау үшін ірі және мұқият модельдеу күрделі биологиялық процестер.
Смоделированный энергетикалық ландшафт
Интеграция озық микроскопия жасушалы биология және математикалық үлгілеумен қолдануға болады көптеген басқа да проблемалар биомедицина және жеделдету туындағанын елбасына ашылулар. Қозғалысы молекулалар мен басқа клеткалық компоненттердің — бір ғана мысал, қабілетті математика, бірақ бұл ол, әрине, мұнымен шектелмейді.
Математика жиі сынға алады қоғам болмауы үшін "нақты" пайдалану, бірақ ол барлық уақытта қолданылады көптеген нақты проблемалары. Ластануы жер асты суларының, қаржылық және экономикалық болжау, биіктігі извержений вулкандардың, модельдеу, биологиялық процестер мен дәрі-дәрмек жеткізу — тек бірнеше мысалдар. Математика атқарады орталық рөлі көптеген ғылыми жетістіктері бүкіл әлем және лайық жетекші рөлі көптеген ғылыми жарияланымдардың авторы.
Гэбриел Лорд, математика профессоры, Университет Херио-Ватт
Көп:
Қалай қорғануға АИТВ гендік деңгейде
Оба XX ғасырдың свирепствует және XXI ғасырда. ЖИТС бұрыннан мойындайды осы мәселе адамзат, оны қалай да болса шешу керек. Адамдар құрып теориясы, қайдан ол кәсіби бағдар жұмысын жүргізді, және неге керек немесе керек емес өзімен бірге қуанып, оның қ...
Модельдеу камера қозғалысы четырехмерном кеңістікте. Көрініс әлемнің түрлі өлшемдегі өзгертеді болса, біз қалай қабылдаймыз барлық айналасында, оның ішінде уақыт пен кеңістік. Ойлау арасындағы айырмашылық туралы екі өлшемдермен және үш өлшеулер оңай,...
Компьютерлік симуляция дәлелдеді – "нәтиже " көбелек" жоқ
көбелек Әсері білдіреді қасиеттері кейбір хаотичных жүйелердің ендеше, ғылыми фантастика әуесқойлары – уақыт түңілу. Есіңізде болсын әңгіме Рэя Брэдбери «И грянул гром»? Онда аңшы-әуесқой атындағы Экельс жіберіледі, қымбат аң аулау мезозойс...
Жаңалықтар
Қарағанда дәлірек айтқанда, сағаттар, көп размытым айналады уақыты
— оғаш дана. Біз санауға үйренген сағаттары, бірақ Ғаламның жоқ қандай да бір басты ходиков және циферблатына, ал біз бастан уақыт бойынша әр түрлі, байланысты, сонымен қатар, біз ілгерілеп келеміз, немесе қалай бізге әсер гравит...
Адамзат бір қадам жақындап қалды құру синтетикалық ашытқы
Ғалымдар тағы бір, бірақ өте елеулі қадам приблизились құру зертханалық жағдайда ашытқы. Оларға қалыптастыра алды тағы бес хромосомалардың ашытқы. Ашытқы қажет болса, адамзатқа, оның ішінде және өндіру үшін нан және нан-тоқаш өнім...
Нақтылау жылдамдығын кеңейту Ғаламның әкелуі мүмкін жаңа физика
Бұл 1990-шы жылдардың. Обсерватория. Карнеги Пасадене Калифорния штаты, опустела рождестволық демалыстар. Венди Фридман, бір кітапханада еңбек етті үстінен үлкен және тернистой проблема: жылдамдығы кеңейту Ғаламның. Карнеги атында...
Росэлектроника жүйесін жасады жарықтандыру лазерах
Инженерлер "холдингінің Росэлектроника" құрып, жаңа жарықтандыру жүйесін пайдалануға негізделген лазерлік сәулелену. Бұл жарықтандыру аспаптары жұмыс істеуге қабілетті агрессивті орталарда сияқты атом станцияларын, тіпті су астынд...
Селекционер АҚШ-тың көші-қон заңын бұзған питон суреті күлегеш-эмодзи теле
белгілі өзгерістер тірі табиғатқа үнемі туындайды: мутацияның пайда болуына әкеледі жаңа тұқымдарын және тіпті түрлерінің, ал ықпалымен жағдайлар, сыртқы ортаның тірі организмдерге сатып алуына жаңа қасиеттері. Бірақ кейде арасынд...
Операциялық жүйе үшін Код жазып алды да ДНК молекула бар
дамуына байланысты технологиялар мен көлеміне байланысты берілетін деректер, мамандар іздейді барлық жаңа тәсілдері, ақпаратты сақтау. Мен жақында ғалымдар тобы Колумбия университеті Нью-Йорк Орталық Геномның көрсетті, жаңа, қысу ...
Құрылды губка қабілетті тазарту мұхит мұнай мен мұнай өнімдерін
және оның өнімдерін қайта өңдеу бүгінгі таңда негізгі болып табылады мұхиттар планетамыздың. Іс жүзінде барлық елеулі жағдайлары ластануы, әлемдік мұхиттың байланысты дәл мұнаймен. Тіпті отбросить үлкен апат танкерлер мен мұнай п...
Ретінде табылған ең көне окаменелости әлемде
3770 миллион жыл бұрын Жер мүлдем басқа. Өсімдіктер мен жануарлар. Аспан жоқ, көгілдір. Беті напоминала голую жартасты пустошь. Дегенмен, дәл осы уақытта, біз қалай ойлаймыз, пайда болды бірінші. Терең мұхит, жанында ыстық талқанд...
Неге жоғары адамдар ерте өледі, ал үлкен жануарлары — жоқ?
Ең жоғары адам, Еуропадағы 2,34-метрлік бұрынғы баскетболшы, актер Нил Финглтон, ойнаған рөліне "Ойыны престолов", "Икс Адамдар" мен "- дің кек алушылар" қайтыс болды, жасы 36. Мұндай ерте өлім адамдар үшін жоғары өсу болып табыла...
Келісті еді генную түрлендіруді иттер үшін оның денсаулығын?
иттерде көп генетикалық аурулардың, кез келген басқа да түрлерінің планетада — бұл сізге кез келген биолог растаса. Және соврет: бірде-бір басқа жануар адамдар шығарды, жаудың да мақсатты түрде және ұзақ үшін нысаны возобладала үс...
Біріктіру, адамдар мен машиналарды тоқтайды восстание машин
Бас директоры Tesla және негізін қалаушы OpenAI Илон Концентра өткен аптада бұл ұсынды, адамзат төмендетуі мүмкін жоқ өз алдында қорқыныш восстанием машиналар (яғни роботтардың) есебінен бірігу, осы ең машиналары мен айналу киборг...
Табылған көне бүгінгі күні ізі Жер бетінде өмір
Тегі өмір Жер бетінде болып табылады, өте маңызды тақырыбы ғылыми-зерттеу. Тұрақты табылған заттар мен ашылған тұрақты сдвигают, кез-келген тірі ағзаның барлық оқу және оқу . Бұл табылған канадалық ғалымдар микроскопиялық окаменел...
Қалай өмір сүру, сонымен өмір сүретін және одан тек бір түрімен ғана тамақ?
Бізге үнемі айтуда артықшылықтары туралы әр түрлі диета. Бірақ егер керек еді, өмір сүруге тек бір түрдегі тамақты — қандай, олардың климат сізге ең ұзақ өмір? Рухани байлық тірі адам — бұл бір осындай эксперимент өзінде пайда бол...
Кейбір ғалымдар үзілді-кесілді қарсы воскрешения вымерших жануарлар түрлерін
өткен айда барлық ғылыми қауымдастық ниеті туралы гарвардских ғалымдардың воскресить вымершие жануарлардың түрлері. Джордж Черч Гарвард университетінің зерттейтін вымершие түрлері, деп алдағы жылдары жиналады воскресить мамонттың....
Ішіндегі өсімдіктерді өсірдік. электр тізбектері
Өсімдіктерді қоректендіріп, Жердегі өмір. Олар білдіреді нақты түпкі көзі-тамақ, снабжая энергиясымен дерлік барлық тірі организмдер, және негізінде жатыр отынның қазбалы түрлерін нәрлендіріп, энергетикалық қажеттіліктерін қазіргі...
Құрылды икемді талшық жүргізетін импульстер дейін миының және кері
басылымның хабарлауынша Medical Xpress, үлкен топ зерттеушілер қамтитын, инженер, химик және нейробиологов, олардың арасында көптеген түлектері Массачусетс технологиялық институтының (MIT), ұсынды икемді талшық жаңа типті, ол қабі...
Томск ғалымдары құрдық миниатюрный қуатты үдеткіш бөлшектер
Жақында біз туралы базасында Томск политехникалық университетінің (ТПУ) құрды , қабырғалар сол оқу орнының келді кем емес қызықты жаңалық. Мамандарына ТПУ алдық әзірлеу миниатюрный бетатрон, ол екі есе қуаттырақ өз предшественнико...
Егер атомдар көп бөлігі бос, неге заттар қатты, ұстағанда және түрі?
Химигі Джон Дальтон теориясын ұсынды, бұл барлық материя мен объектілері тұрады бөлшектер — атомдар, және бұл теория әлі күнге дейін қабылданған, ғылыми қауымдастық, араға екі жүз жыл. Бұл атомдар тұрады өте кішкентай ядро және та...
Көмегімен нейрон желісінің арқасында смоделировать мінез-құлқы қиын кванттық жүйесінің
Модельдеу құрылымы күрделі рыноктардың да кванттық жүйелердің қазіргі таңда, — өте оңай міндет емес. Бұл дәстүрлі әдістері бұл жерде жарамайды, өйткені ұлғаюына күрделілігі жүйесінің саны оның жай-артып-экспонента. Мысал үші...
Қандай соңына күтіп Күн жүйесі?
уақыт қажет болды 13,8 миллиард жыл, ғарыштық эволюция, біз болды осы жерде. Буын жұлдыздарының тиіс өмір сүруге және өлуге құру үшін ауыр элементтер; кішкентай протогалактики тиіс слиться үшін құрылды Млечный Путь; бұлт межзвездн...
Комментарий (0)
Бұл мақала емес, түсіндірмелер, бірінші болыңыз!