نمایی از رابطه زیست شناسی و ریاضی: از سده هفدهم تا بیست و یکم
نویسندگان
1 تهران، دانشگاه تهران، پردیس علوم، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر
doi
چکیده
در این مقاله به طور مختصر به نقش ریاضی در مطالعات زیست شناسی میپردازیم. به طور معمول مفاهیمی مانند شمارش، اندازه گیری، و محاسبات آماری در زیست شناسی به کرات مورد استفاده قرار میگیرند. ولی این همه کاری نیست که ریاضی برای زیست شناسی انجام میدهد و یا میتواند انجام دهد. پرسش اصلی در این بحث، نقش تفکر ریاضی در مطالعات زیست شناسی است. اساس چنین تفکری مشخص کننده جزییات فنی وارد شده از ریاضی به زیست شناسی است. در این خصوص به سه دوره مهم در زمینه تعامل ریاضی با زیست شناسی پرداخته میشود. دوره نخست سدههای هفدهم تا نوزدهم است. در این دوره ابهامات زیادی در خصوص رابطه ریاضیدانان با زیست شناسی وجود دارد. بررسیهای این مقاله، با نشان دادن این که این دوره غنی از ریاضیدانانی است با سودای زیست شناسی/پزشکی و یا موثر بر زیست شناسی/پزشکی، اندکی از این ابهامات میکاهد. دوره دوم سده بیستم است، که رسما از سال هزارو دویست و نودونه هجری خورشیدی با ظهور عنوان ریاضیات زیستی (Biomathematics) آغاز میشود. این دوره سرشار از تلاشهای بسیار در زمینه ریاضیات زیستی با تحولاتی شگرف است. دستاوردهای ریاضی محور این دوره در حوزه زیست شناسی/پزشکی با هیچ روش صرفا زیست شناسانه مرسوم قابل دریافت نبوده است. تحول گرایی در روزهای پایانی این دوره به اوج میرسد و مفهوم ریاضیات زیستی به مفهوم زیست شناسی ریاضی وار (Mathematical Biology) تطور مییابد. دوره سوم از سالهای ابتدایی سده بیست و یکم آغاز میشود و در مسیر تطور به ابهامی جدید میانجامد. آیا ریاضیدانان کسانی خواهند بود که اهداف زیست شناسی را تحقق میبخشند. آیا زیستشناسی به روش مرسوم، که همچنان تداوم دارد، منسوخ خواهد شد. امیدها و بیم ها در خصوص مهارتهای ریاضی زیست شناسان و مهارتهای زیست شناسی ریاضیدانان چه خواهد شد. سر رشته کار در دست که خواهد بود، ریاضیدنان و یا زیست شناسان؟ این مقاله برآن است که آغاز دوره سوم در سده بیست و یکم را بررسی کند و برای آن پیشنهاداتی ارائه کند. تحولات نشان میدهند که نسل جدیدی از زیست شناسان ریاضیدان جایگزین ریاضیدانان علاقه مند به زیست شناسی خواهند شد. این افراد که، هسته اصلی فعالیت شان از زیست شناسی آغاز میشود، به وسیله ریاضیدانان آموزش خواهند دید. حدود نه برابر محتوای زیست شناسی مرسوم، در آثار آنها محتوای ریاضی وجود خواهد داشت. در آینده ای نزدیک تشخیص اینکه این افراد زیست شناس هستند و یا ریاضیدان در یک نگاه بسیار دشوار خواهد بود همانگونه که در سده نوزدهم و بیستم تشخیص ریاضیدان از فیزیکدان امری آسان نبوده است. پس از این دوره، باید منتظر دورانی باشیم که در آن ریاضیاتی مختص زیست شناسی ابداع شود که حاصل آن فناوریهای زیستی اعجاب انگیزی خواهد بود که از حد تصور زیست-ریاضیدانان بجا مانده از دوره دوم خارج است. مقیاسهای زمانی دوره سوم و دوران پس از آن، بسیار وابسته به نظام آموزش ریاضی برای زیست شناسان جوان است.
