Anasayfa » MATEMATİK HER YERDE » Matematik İle Biyoloji Arasında Bir Köprü: Biyomatematik

Matematik İle Biyoloji Arasında Bir Köprü: Biyomatematik

Matematik ve biyoloji yan yana düşünülmesi zor olan iki kavramdır. Ama gel gör ki dağ dağa kavuşamasa da, iki zıt bilim birbirine kavuşabilir…

Biyoloji aslında deneysel bir bilimdir, yani hipotezlerini doğrulamak için deneye ihtiyaç duyar. Ama biyoloji sadece deneyden ibaret de değildir. Deneyle ilgilenen kısma “Deneysel Biyoloji”, teorilerle ve bizim de konumuz olan matematiksel biyolojiyle ilgilenen kısma da “Kuramsal / Teorik Biyoloji” denir.

Peki nedir bu matematiksel biyoloji ya da biyomatematik?

Biyomatematik, aslında matematiksel modellemeler, soyutlamalar ve teknik analizlerin yapıldığı “Uygulamalı Matematik”in bir alt dalıdır. Deneysel biyolojinin yetersiz kaldığı ya da saha çalışmalarının bazı sebeplerden ötürü imkansız olduğu durumlarda matematik imdada yetişir.

Biyolojik bir süreçle ilgili bilgi edinmek istediğimizde o sürecin olup bitmesini beklemek zorunda değiliz. Sürecin değişkenlerini belirledikten sonra matematiksel modelleme* teknikleri, diferansiyel denklemler*, çizge kuramı*, istatistik* gibi matematiksel oyuncaklar sayesinde ve biraz da bilgisayar teknolojilerinin yardımıyla zamanı ileri geri sararak o süreçle ilgili her türlü bilgiyi bazen deney sonuçlarından daha kesin bir doğrulukta öğrenebiliriz. 

Şimdi de sıra bizim bu biyomatematiği nerelerde kullandığımızda…

Matematik, biyoloji tarihinde ilk defa 1760 yılında çiçek hastalığının matematiksel analizinde İsviçreli bilim adamı Bernoulli tarafından kullanılmıştır. Zaten 17. yüzyıldan itibaren matematik pek çok bilim dalının yardımına koşmaya başlamıştı. Takip eden yıllarda daha pek çok salgın hastalığın (grip, sıtma, tüberküloz…) modellemesi de çeşitli matematikçiler tarafından yapılmıştır. Bu tür hastalıkların incelenmesi, saha çalışması yapılamayacak kadar pahalı ve bazı durumlarda da bilimsel etiğe aykırı olduğu için sadece modelleme ve simülasyon teknikleri ile yapılabilmektedir. Ayrıca işin içinde çok sayıda nüfus istatistiği ve biyolojik sistem karmaşası vardır ki deney sonuçlarıyla bilgi edinmek neredeyse imkansızdır. Bu yüzden matematiksel yöntemler ve bilgisayar teknolojileri salgın hastalık araştırmalarında en sık kullanılan metodlardır. 

Biyomatematiğin bilim dünyasına girmesi yaklaşık 250 yıl önce olsa da popülerleşmesi ve yaygınlaşması 1990’ların başında gerçekleşir. 2000’li yıllara gelindiğinde ise ortaya biyoterörizm denen bir terör türü çıkar. Artık virüsler, özellikle de HIV virüsü, ve çeşitli bakteriler teröristlerin eline bir silah olarak geçmiştir. Bunun üzerine dünyadaki sayılı biyomatematikçiler olası bir saldırıya karşı hastalıkların yayılma ve durdurulma modellemelerini ortaya koydular.  

Görüldüğü gibi matematik sadece soyut konularla ilgilenen ya da sadece mühendislerin hesaplama yaparken kullandığı bir bilim değildir. Özü itibariyle matematik; kendine has sembolleri, kuralları ve yöntemleri olan doğru düşünme sanatıdır.

Matematik doğa bilimlerinden farklı olarak özel bir çalışma ortamına ya da laboratuvara ihtiyaç duymaz. Matematik yapmak için ihtiyacınız olan şeyler; iyi arkadaşlar, ilham veren bir ortam, duru bir kafa ve kağıt kalemdir.

Zannedildiği gibi biyoloji de sadece ezbere dayalı bir bilim değildir. İşte biyomatematik bu iki geniş bilim dalının arasında bir köprü vazifesi görmektedir. Disiplinler arası bir dal olması sebebiyle iki dalda da uzmanlık gerektirdiği düşünülse de dünya genelinde matematik bölümü mezunları biyoloji alt yapısına sahip olmadan bu alanda çalışabilmektedirler.

Türkiye’de ise yeni gelişmekte olan ama üniversitelerin çok da önemsemediği bir alandır. Ders olarak ise tıp, hemşirelik ve ebelik bölümlerinde biyoistatistik adı altında matematiksel istatistik okutulmaktadır. Ülkemizde de bu alanda yetkin matematikçiler yetişmesi dileğiyle…                                                                                                                     

Konuk Yazar: Adem Eren Uyanık 

DİPNOTLAR:

  • *Matematiksel Modelleme: Herhangi bir sistemin matematiksel kavramlar ve matematik dili kullanılarak modellenmesidir. Doğa bilimlerinden sosyal bilimlere kadar geniş bir uygulama alanı vardır.
  • *Diferansiyel Denklemler: Matematiksel fonksiyonların değişkenlere göre türevleri ile ilgili denklemlerdir. İlk olarak 17. yy’da Newton ve Leibniz tarafından kullanılmışlardır.
  • * Çizge Kuramı: Nesneler arasındaki bağlantıların (çizgiler, düğümler…) matematiksel incelemesiyle ilgilenen ve bilgisayar bilimlerinden sosyal bilimlere kadar geniş bir uygulama alanı olan uygulamalı matematik teoresi.
  • *İstatistik: Elde edilen verilerden en doğru sonuçları çıkarmada kullanılan ve özellikle de sosyal bilimler için vazgeçilmez olan bir matematik dalıdır.

Matematiksel

Paylaşmak Güzeldir

Yazıyı Hazırlayan: Matematiksel

Avatar
Bu yazı gönüllü yazarlarımız tarafından hazırlanmış veya sitemiz editörleri tarafından belirtilen kaynaktan aslına uygun kalınarak eklenmiştir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.