Объясните простыми словами, как математику и физику применяют в биологии и медицине и насколько хорошо нужно знать для этого биологию?

364
2
0
1 августа
15:20
август
2016

Математика и физика очень активно используются в биологии. Есть специальный раздел биологии - биофизика. Предметом изучения там становятся, например, взаимодействие и работа биомолекул(ДНК, белки, липиды) с точки зрения физики, а не химии. Как распределяется заряд на этих молекулах, как этот заряд влияет на структуру молекулы, её взаимодействие с другими молекулами. С помощью физики и математики описывается динамика ферментов в организме, различные количественные показатели работы этих ферментов. И, конечно же, с помощью методов физики и математики изучается и описывается кровоток(скорость, сопротивление сосудов и т.д.), дыхание (объём лёгких, например), описывается работа мышц. И самое главное и, на мой взгляд, интересное, это изучение и описание работы нервных клеток и нашего мозга, ведь нервные клетки проводят нервный импульс, который представляет собой электричество, как в проводе, только вместо электронов там движутся и создают электромагнитное поле ионы кальция, калия, натрия, хлора. С помощью математики создана модель, описывающая работу нейрона, поведение его мембраны при проведении нервного импульса. И так далее. 
Чтобы разобраться в биофизике, нужно знать биологию, как минимум, на уровне курса бакалавриата. Но всё зависит от того, какая область биофизики вам интересна.

6
0
август
2016

Ответ Евгения весьма хорош и почти полон, дополню его только примерами из других биологических и медицинских дисциплин. В медицине, а так же в нейробиологии широко применяются различные методы биоимиджинга - использования физических свойств исследуемого материала (чаще всего, оптических свойств) для получения представления о его структуре и функционировании. При подсчётах численности, плотности расселения любых живых организмов, расчётах миграций, а так же для соответствующих прогнозов  необходим серьёзный математический аппарат. При проведении экспериментов, подразумевающих наличие выборки, проводится анализ погрешностей, характера распределения результатов по шкалам и т.п. Существуют специальные программы, облегчающие эти задачи для тех, кто более дружен с биологией, нежели с математикой. Что касается вопроса о том, насколько хорошо надо знать биологию, чтобы заниматься исследованиями подобного рода - на мой взгляд, необходимы глубинные, детальные знания, касающиеся предмета изучения -  как минимум.

2
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта