浅谈生物数学的发展及应用

周玉梅

【摘要】生物数学顾名思义是由数学和生物学这两部分组成的，它是研究生物学中与数量关系与空间结构有关的一门社会科学。生物数学学科具有很多的分支学科，并且涉及的领域非常的广泛，它完善的知识应用体系为我国科研事业起到了很大的促进作用。作为一门新兴的研究性科学，生物数学具有十分广阔的应用前景。本文将以生物数学的分支学科、研究方向等几个重要部分为切入点，简要介绍生物数学在我国的发展状况及其应用领域。

【关键词】生物数学 发展 应用

【中图分类号】Q-0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）14-0181-02

1.生物数学的发展背景

1.1生物数学学科的特点

生命的出现是一个非常神奇的过程，生物数学以研究生命中的数学规律为重点，其特点与生命的某些特质具有一定的相似之处。生命具有随机性、相关性、连续性、模糊性、复杂性。生物数学研究的就是与这些生命特质相关的科学问题，基于此，生物数学学科发展了五项专门的板块来解决与之有关的生物问题。分别是：以概率方法统计方法研究生命现象的随机性；以综合分析的数学方法研究事物的相关性；以连续型、离散型函数法研究生物的分类、遗传、变异等；以模糊集理论研究生物活动中客观存在的规律性；以数学中的实数集合研究生物系统的复杂性。这五类数学方法的应用成功的奠定了生物數学的研究方法体系，是生物数学的整体构架，也是生物数学最重要的学科表现。

1.2生物数学分支学科

研究生物数学的分支学科有助于我们了解生物数学的构成以及各学科的发展状况。就目前来看，生物数学的分支学科在业内有两种分类方法，第一种是按照其所涉及的数学方法来分类，第二种是按照所研究的生命科学中的子学科的不同来分类。隶属于第一种分类方法的有“生物统计”和“生物控制系统和生物控制论”这两大代表学科。其中“生物控制系统和生物控制论”学科还包括了“人口统计学、统计医药学、统计生态学、细胞动态学、人口动态学、分子动态学”这些小的分支学科。按照所研究的生命科学中的子学科的不同来分类可以分为“数学生态、数量生理、数量生物经济学、数理医药学”等子学科。[1]

可以看到这些学科涉及到了数学、生物、医药、物理、经济等各个方面，可见，生物数学的研究范围是十分广的。并且这些学科是相互联系、相互包含、相互补充的整体，学习时应该由浅及深，一步一步的深入掌握。最终再通过实践将其形成完整的学科体系，用于实际工作中分析问题和解决问题。

1.3生物数学在国内外的发展概况

19世纪以前，生物数学学科在国际和国内的教育事业中都处于空白地带。1974年，联合国教科文组织首次将生物数学列为一门独立学科，此后，各国专家学者相继在生物科学研究的领域不断地取得新的突破。在1992，中国制定和发布的《学科分类与代码（GB/T 13745—92）》，正式宣布将生物数学划入本国的独立学科之中。

到了20世纪初，国内外学者将该门学科的发展突出表现在生物科学和数学的结合上，此时就出现了上面介绍的各种子学科，标志着生物数学体系的成功完善。目前，生物数学在多个研究领域都有着广泛的应用。2017年的生物诺贝奖的获得者就是运用了这种学科的知识体系和研究方法得出了“生物钟对人类生活影响”的研究结果。[2]

2.生物数学的应用

从生物数学的学科分支上来看，其研究范围几乎覆盖了整个生命科学，并直接与经济、医学、管理、数理、药理等很多重要领域接轨，这在一定程度上也说明了生物数学涉及的范围广、研究面大，可以应用在生活、科研、教育等多个领域。随着科技的进步，生物数学在农业、医药方面发挥了很大的作用，比如说害虫的防治、单倍体多倍体的培育等，用到了很多这个学科的研究方法和理论模型。这些体系的应用极大的造福了广大的人民群众。并且，对于资源的有效利用与生物资源的开发等方面，也需要生物数学系统的加入。可以说，在生命现象和生物科学的研究领域，生物数学是必不可少的动力源。

3.结语

生物数学的两大分支各适用于解决数学和生物学中不同的问题，发展至今，其已经形成了一个相对完整的知识应用体系。在科技研究和生物进步等方面，生物数学学科中有着很多的重要模型与研究方法可以适用。从种子培育到组织生态调控这些大大小小的与生物生命有关的研究问题，都是生物数学研究的范围。生物数学涉及的范围之广，研究的对象之多决定了其广阔的发展空间，相信生物数学的应用在未来将帮助我们解决越来越多的科技难题。

参考文献：

[1]赵斌.生物数学简史[J].中国科学技术出版社，2015（9）：117-119.

[2]高长武.浅谈对生物数学的欣赏之处[J].西北农业大学出版社，2016（4）：225-228.