谷雨丹青
记得马克思曾说,一门科学只有成功地运用数学时才算达到了完善的地步。数学在生物学中应用的一种主要的形式就是生物数学模型。 人教版生物实验教科书提供了丰富的数学模型资源。探究培养液中酵母菌种群种群数量的变化的实验(必修三),要求学生具有建立数学模型的思想和方法。人教版教科书中也有较多的应用。在《分子与细胞》中有:细胞有氧呼吸的方程式,细胞无氧呼吸的方程式,光合作用的方程式,酶降低化学反应活化能的图解,酶活性受温度影响示意图,酶活性受PH影响示意图,叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱变化曲线,不同细胞的细胞周期持续时间等。在《遗传与进化》中有:黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验,果蝇杂交实验图解,种群中基因频率和基因变化等。在《稳态与环境》中有:HIV浓度和T细胞数量的关系,某岛环颈雉种群数量的增长,大草履虫种群的增长曲线,东亚飞蝗种群数量的波动,雪兔和猞猁在90年间的种群数量波动,赛达波格湖能力流动图解,我国人口增长等。在日常的生物教学中,有效地运用这一资源,开展生物数学模型教学,能够增进学生对数学模型的思想和方法的理解,培养学生用建立数学模型的方法来解决实际的生物学问题的能力。我非常期待当我们正确地应用了生物数学模型之后,学生也能象吴老师班级中被采访的两位学生一样,由惊讶到不可思议,最终达到由表面现象至事物本质的理解。 
这是一个比较大的课题,其中可以选取一些点来进行研究,比方说在生物的分类学当中,某一种生物是否属于某一种已知的种类,这个可以通过选取其中的一些特征点,他们可以作为变量,而且这些特征点可以有不同的权重,所以可以形成一个类似于矩阵或者是数组的东西。然后可以定义它的一个特征值,当这个特征值在某一个范围内时,就可以归结为同一类或者经过比较,把它划分成几个不同的种类的时候计算各自与之对应的特征值,然后可以设定一个评判的标准,从而进行恰当的分类。
生物统计、数量遗传、数学生态和数学生物分类学可做为四大分支。生物统计学用统计方法研究生物界的客观现象;数量遗传学用数学方法研究在各种不同情况下全体基因型的变化,研究数量性遗传规律;数学生态学用数学理论和和方法描述生态系统的的行为动态定量关系,建立各种生态模型,模拟动物行为;数学生物分类学使用现代数学方法和工具(特别是电子计算机)对古老的生物分类学进行研究。目前,数学方法几乎渗透到生物学的每个角落,有人预言:生物学将会取代物理学成为使用数学工具最多的部门,21世纪可能是生物数学的黄金时代。
相关内容可以参见链接-GKSXhtm中所提供的文献。另外你也可以通过链接进行学习。
像这种非线性的问题 最好用平衡相变或者对称破缺建模,可以参照下图林的细胞描述论文,洛伦兹的气象研究论文 都是此类的建模