数学与生物学的关系论文题目推荐
生物数学是生物学与数学之间的边缘学科。它以数学方法研究和解决生物学问题,并对与生物学有关的数学方法进行理论研究。 生物数学是在生物学的不同领域中应用数学工具对生命现象进行研究的学科。其一般方法是建立被研究对象的数学模型并对其进行定性和定量研究,主要应用的数学方法有:微分方程、概率论和数理统计、抽象代数、拓扑学、突变理论等,电子计算机的发展使生物数学的研究又有了新的突破。生物数学的内容是多方面的: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。 生物数学的分支学科较多,从生物学的应用去划分,有数量分类学、数量遗传学、数量生态学、数量生理学和生物力学等;从研究使用的数学方法划分,又可分为生物统计学、生物信息论、生物系统论、生物控制论和生物方程等分支。这些分支与前者不同,它们没有明确的生物学研究对象,只研究那些涉及生物学应用有关的数学方法和理论。 生物数学具有丰富的数学理论基础,包括集合论、概率论、统计数学、对策论、微积分、微分方程、线性代数、矩阵论和拓扑学,还包括一些近代数学分支,如信息论、图论、控制论、系统论和模糊数学等。 由于生命现象复杂,从生物学中提出的数学问题往往十分复杂,需要进行大量计算工作。因此,计算机是研究和解决生物学问题的重要工具。然而就整个学科的内容而论,生物数学需要解决和研究的本质方面是生物学问题,数学和电脑仅仅是解决问题的工具和手段。因此,生物数学与其他生物边缘学科一样通常被归属于生物学而不属于数学。 生命现象数量化的方法,就是以数量关系描述生命现象。数量化是利用数学工具研究生物学的前提。生物表现性状的数值表示是数量化的一个方面。生物内在的或外表的,个体的或群体的,器官的或细胞的,直到分子水平的各种表现性状,依据性状本身的生物学意义,用适当的数值予以描述。 数量化的实质就是要建立一个集合函数,以函数值来描述有关集合。传统的集合概念认为一个元素属于某集合,非此即彼、界限分明。可是生物界存在着大量界限不明确的模糊现象,而集合概念的明确性不能贴切地描述这些模糊现象,给生命现象的数量化带来困难。1965年扎德提出模糊集合概念,模糊集合适合于描述生物学中许多模糊现象,为生命现象的数量化提供了新的数学工具。以模糊集合为基础的模糊数学已广泛应用于生物数学。 数学模型是能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统。数学模型能定量地描述生命物质运动的过程,一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过对数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论,达到对生命现象进行研究的目的。 比如描述生物种群增长的费尔许尔斯特-珀尔方程,就能够比较正确的表示种群增长的规律;通过描述捕食与被捕食两个种群相克关系的洛特卡-沃尔泰拉方程,从理论上说明:农药的滥用,在毒杀害虫的同时也杀死了害虫的天敌,从而常常导致害虫更猖獗地发生等。 还有一类更一般的方程类型,称为反应扩散方程的数学模型在生物学中广为应用,它与生理学、生态学、群体遗传学、医学中的流行病学和药理学等研究有较密切的关系。60年代,普里戈任提出著名的耗散结构理论,以新的观点解释生命现象和生物进化原理,其数学基础亦与反应扩散方程有关。 由于那些片面的、孤立的、机械的研究方法不能完全满足生物学的需要,因此,在非生命科学中发展起来的数学,在被利用到生物学的研究领域时就需要从事物的多方面,在相互联系的水平上进行全面的研究,需要综合分析的数学方法。 多元分析就是为适应生物学等多元复杂问题的需要、在统计学中分化出来的一个分支领域,它是从统计学的角度进行综合分析的数学方法。多元统计的各种矩阵运算,体现多种生物实体与多个性状指标的结合,在相互联系的水平上,综合统计出生命活动的特点和规律性。 生物数学中常用的多元分析方法有回归分析、判别分析、聚类分析、主成分分析和典范分析等。生物学家常常把多种方法结合使用,以期达到更好的综合分析效果。 多元分析不仅对生物学的理论研究有意义,而且由于原始数据直接来自生产实践和科学实验,有很大的实用价值。在农、林业生产中,对品种鉴别、系统分类、情况预测、生产规划以及生态条件的分析等,都可应用多元分析方法。医学方面的应用,多元分析与电脑的结合已经实现对疾病的诊断,帮助医生分析病情,提出治疗方案。 系统论和控制论是以系统和控制的观点,进行综合分析的数学方法。系统论和控制论的方法没有把那些次要的因素忽略,也没有孤立地看待每一个特性,而是通过状态方程把错综复杂的关系都结合在一起,在综合的水平上进行全面分析。对系统的综合分析也可以就系统的可控性、可观测性和稳定性作出判断,更进一步揭示该系统生命活动的特征。 在系统和控制理论中,综合分析的特点还表现在把输出和状态的变化反馈对系统的影响,即反馈关系也考虑在内。生命活动普遍存在反馈现象,许多生命过程在反馈条件的制约下达到平衡,生命得以维持和延续。对系统的控制常常靠反馈关系来实现。 生命现象常常以大量、重复的形式出现,又受到多种外界环境和内在因素的随机干扰。因此概率论和统计学是研究生物学经常使用的方法。生物统计学是生物数学发展最早的一个分支,各种统计分析方法已经成为生物学研究工作和生产实践的常规手段。 概率与统计方法的应用还表现在随机数学模型的研究中。原来数学模型可分为确定模型和随机模型两大类如果模型中的变量由模型完全确定,这是确定模型;与之相反,变量出现随机性变化不能完全确定,称为随机模型。又根据模型中时间和状态变量取值的连续或离散性,有连续模型和离散模型之分。前述几个微分方程形式的模型都是连续的、确定的数学模型。这种模型不能描述带有随机性的生命现象,它的应用受到限制。因此随机模型成为生物数学不可缺少的部分。 60年代末,法国数学家托姆从拓扑学提出一种几何模型,能够描绘多维不连续现象,他的理论称为突变理论。生物学中许多处于飞跃的、临界状态的不连续现象,都能找到相应的跃变类型给予定性的解释。跃变论弥补了连续数学方法的不足之处,现在已成功地应用于生理学、生态学、心理学和组织胚胎学。对神经心理学的研究甚至已经指导医生应用于某些疾病的临床治疗。 继托姆之后,跃变论不断地发展。例如塞曼又提出初级波和二级波的新理论。跃变理论的新发展对生物群落的分布、传染疾病的蔓延、胚胎的发育等生物学问题赋予新的理解。 上述各种生物数学方法的应用,对生物学产生重大影响。20世纪50年代以来,生物学突飞猛进地发展,多种学科向生物学渗透,从不同角度展现生命物质运动的矛盾,数学以定量的形式把这些矛盾的实质体现出来。从而能够使用数学工具进行分析;能够输入电脑进行精确的运算;还能把来自名方面的因素联系在一起,通过综合分析阐明生命活动的机制。 总之,数学的介入把生物学的研究从定性的、描述性的水平提高到定量的、精确的、探索规律的高水平。生物数学在农业、林业、医学,环境科学、社会科学和人口控制等方面的应用,已经成为人类从事生产实践的手段。 数学在生物学中的应用,也促使数学向前发展。实际上,系统论、控制论和模糊数学的产生以及统计数学中多元统计的兴起都与生物学的应用有关。从生物数学中提出了许多数学问题,萌发出许多数学发展的生长点,正吸引着许多数学家从事研究。它说明,数学的应用从非生命转向有生命是一次深刻的转变,在生命科学的推动下,数学将获得巨大发展。 当今的生物数学仍处于探索和发展阶段,生物数学的许多方法和理论还很不完善,它的应用虽然取得某些成功,但仍是低水平的、粗略的、甚至是勉强的。许多更复杂的生物学问题至今未能找到相应的数学方法进行研究。因此,生物数学还要从生物学的需要和特点,探求新方法、新手段和新的理论体系,还有待发展和完善。
我的数学小论文加法的演变减法的演变乘法的演变除法的演变等式关系论证分数的历程 等等……
嗯。。。。。。。。。嗯
生物方向太多了,题目都是不一样的,我们做毒理的论文简单点的就是做几种药物急毒性,或者慢性毒性。
数学与生物学的关系论文题目推荐初中
各门科学的数学化 数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学.它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具. 同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来.我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来.近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和.预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年.所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的. 现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程. 例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分.在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了. 又如化学,要用数学来定量研究化学反应.把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应.这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学. 再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动.这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象.这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学.这使得生物学获得了重大的成就. 谈到人口学,只用加减乘除是不够的.我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的.事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系;死亡也是这样.这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述.研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等. 还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务.这里要用到很高深的数学. 谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的.其实考试手段(口试、笔试等等)以及试卷本身也是有质量高低之分的.现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量.只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量. 至于文艺、体育,也无一不用到数学.我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”.然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分.从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉.这一切都包含着数学道理. 我国著名的数学家关肇直先生说:“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种:一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作;一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人;还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造.”我们在这里所说的,正是第三种发明创造.“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂.” 正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用.可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大.一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题.可以断言:只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域.
我的发现 同学们,在你们的数学学习中是否和我一样,有一些不经意的发现?现在我就来介绍我的几个发现。 如果要你算一个多位数乘5,你是不是准备列竖式?我却可以口算,因为我发现一个小诀窍。想知道吗?让我来告诉你:算48532×5的积,先找到这个数485320,再把它除以2,你会口算吗?242660这就是48532×5的积了。知道为什么吗?我把原来的数先扩大10倍,再缩小2倍,是不是相当于扩大5倍呀?你掌握这个小窍门了吗? 同样的发现我还有:一个数乘5只要用它本身加上它的一半就可以了。(想想为什么?)一个数乘15呢?用刚才的方法再加一步——你已经想到了吧,再扩大10倍就好了! 我还发现一个多位数,末两位符合这个要求:十位上十奇数,个位上是5,用它乘5,积的末两位肯定是75。我想这是为什么呢?因为多位数的个位与5相乘得25,积的个位是5,向十位进2,而十位的奇数与5相乘的到的是几十五,这个5应该和个位进上来的5相加写在十位上,所以这个积的十位上肯定是7,个位上肯定是5。同样的道理,你不难推出,一个多位数十位上是偶数,个位上是5,它与5相乘,积的末两位肯定是25。 这个发现能用我前面所说的一个数乘5的巧妙算法来解释吗?想想看,它们是一致的,因为这个数扩大10倍后,末两位是50,再除以2,可能百位上有余数1,与50合起来150÷2=75是末两位上的数字,也可能百位上没有余1,那么50÷2的商就是末两位上的数字。 同学们,我的这个小发现是不是很微不足道?但我很自豪,这是我自己动脑筋观察和思考的结果。伟大的发现不是由这点点滴滴组成的吗?同学们,让我们一起做一个勤于思考、善于发现的人吧!
分太少 《容易忽略的答案》 大千世界,无奇不有,在我们数学王国里也有许多有趣的事情。比如,在我现在的第九册的练习册中,有一题思考题是这样说的:“一辆客车从东城开向西城,每小时行45千米,行了5小时后停下,这时刚好离东西两城的中点18千米,东西两城相距多少千米?王星与小英在解上面这道题时,计算的方法与结果都不一样。王星算出的千米数比小英算出的千米数少,但是许老师却说两人的结果都对。这是为什么呢?你想出来了没有?你也列式算一下他们两人的计算结果。”其实,这道题我们可以很快速地做出一种方法,就是:45×5=5(千米),5+18=5(千米),5×2=261(千米),但仔细推敲看一下,就觉得不对劲。其实,在这里我们忽略了一个非常重要的条件,就是“这时刚好离东西城的中点18千米”这个条件中所说的“离”字,没说是还没到中点,还是超过了中点。如果是没到中点离中点18千米的话,列式就是前面的那一种,如果是超过中点18千米的话,列式应该就是45×5=5(千米),5-18=5(千米),5×2=189(千米)。所以正确答案应该是:45×5=5(千米),5+18=5(千米),5×2=261(千米)和45×5=5(千米),5-18=5(千米),5×2=189(千米)。两个答案,也就是说王星的答案加上小英的答案才是全面的。 在日常学习中,往往有许多数学题目的答案是多个的,容易在练习或考试中被忽略,这就需要我们认真审题,唤醒生活经验,仔细推敲,全面正确理解题意。否则就容易忽略了另外的答案,犯以偏概全的错误。 关于“0” 0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。” “任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。
数学是基础科学生物学是一门自然科学,需要数学知识来研究比如说:了解一个生态系统的某个群落需要统计学的知识;而遗传学也需要一些简单的排列组合知识我举的例子都是很基础的需要,越是高层次的研究对数学的要求越高
数学与生物学的关系论文题目推荐高中
数学是生物学的工具,比如处理生物样品间差异需要做统计分析,计算生物学、生物信息学中需要构建数学模型
数学是基础科学生物学是一门自然科学,需要数学知识来研究比如说:了解一个生态系统的某个群落需要统计学的知识;而遗传学也需要一些简单的排列组合知识我举的例子都是很基础的需要,越是高层次的研究对数学的要求越高
数学是基础科学。生物学是一门自然科学,需要数学知识来研究。比如说:了解一个生态系统的某个群落需要统计学的知识;而遗传学也需要一些简单的排列组合知识。我举的例子都是很基础的需要,越是高层次的研究对数学的要求越高。
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数学是其他科目的工具
我的发现 同学们,在你们的数学学习中是否和我一样,有一些不经意的发现?现在我就来介绍我的几个发现。 如果要你算一个多位数乘5,你是不是准备列竖式?我却可以口算,因为我发现一个小诀窍。想知道吗?让我来告诉你:算48532×5的积,先找到这个数485320,再把它除以2,你会口算吗?242660这就是48532×5的积了。知道为什么吗?我把原来的数先扩大10倍,再缩小2倍,是不是相当于扩大5倍呀?你掌握这个小窍门了吗? 同样的发现我还有:一个数乘5只要用它本身加上它的一半就可以了。(想想为什么?)一个数乘15呢?用刚才的方法再加一步——你已经想到了吧,再扩大10倍就好了! 我还发现一个多位数,末两位符合这个要求:十位上十奇数,个位上是5,用它乘5,积的末两位肯定是75。我想这是为什么呢?因为多位数的个位与5相乘得25,积的个位是5,向十位进2,而十位的奇数与5相乘的到的是几十五,这个5应该和个位进上来的5相加写在十位上,所以这个积的十位上肯定是7,个位上肯定是5。同样的道理,你不难推出,一个多位数十位上是偶数,个位上是5,它与5相乘,积的末两位肯定是25。 这个发现能用我前面所说的一个数乘5的巧妙算法来解释吗?想想看,它们是一致的,因为这个数扩大10倍后,末两位是50,再除以2,可能百位上有余数1,与50合起来150÷2=75是末两位上的数字,也可能百位上没有余1,那么50÷2的商就是末两位上的数字。 同学们,我的这个小发现是不是很微不足道?但我很自豪,这是我自己动脑筋观察和思考的结果。伟大的发现不是由这点点滴滴组成的吗?同学们,让我们一起做一个勤于思考、善于发现的人吧!
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就化学与医学的一些联系来看,可以从以下角度入手:化学与医药的关系;中西方医学的发展方式:中医的经验疗法与西方以理论为基础,然后以此方法,即化学原理为基础进行物质的提取和浓缩进行制药,以此进行一些相关的阐释化学与医学是一个互有关联的学科,是相互促进的;如在缓冲溶液部分的知识与利用,化学对法医学的贡献;由于对疾病的治疗和许多疾病的无法治疗,促使人们对化学不断的探索。
有没有大学学生物,明确分析,结果,这才好,我知道
生物化学是一门边缘学科,研究的是生命的化学,所以与其它有关的生物学科必然有或多或少的关系。生物学科总是互相为用,互相渗透的。生物体不只一种,因此生物化学有研究动物(包括昆虫)方面的,也有研究植物方面的,还有研究微生物方面的。它们之间有差异、也有共同之处。生物化学在医药、卫生、农业及工业等方面都有应用,是一门基础医学学科,也是一门基础农学学科,而在工业上,如食品加工、酿造、制药、生物制剂制备、以及制革等上,都有应用。 (一)生物化学是从有机化学及生理学发展起来的 一直到现在,它与有机化学及生理学之间,仍然关系密切。了解生物分子的结构及性质,并将其合成,乃是有机化学和生物化学的共同课题;在分子水平上弄清生理功能,显然是生理学和生物化学的一个共同目的。从现在的趋向来看,生理学是在更多地采用生物化学的方法,使用生物化学的指标,以解释许多生理现象。 (二)微生物学及免疫学 在研究病原微生物的代谢、病毒的化学本质,以及防治措施等,无不应用生物化学的知识和技术。就免疫学而言,不论是体液免疫,还是细胞免疫,都必须在分子水平上,才能阐明机理问题,近来一些生物化学家常以微生物,尤其是细菌为研究材料;这样,一方面可验证在动物体内得到的结果,另一方面由于细菌繁殖生长极其迅速,为在分子水平上研究遗传,提供有利条件;于是应运而生出生化遗传学,又称分子遗传学,进而又派生出遗传工程学。由此不难看出,生物化学与微生物学、免疫学及遗传学之间的关系是何等密切。 (三)生物物理学是从生物化学发展起来的 主要应用物理学的理论和方法来研究生物体内各种生物分子的性质和结构,能量的转变,以及生物体内发生的一些过程,如生物发电及发光。生物物理学与生物化学总是相辅相成的。随着量子化学的发展,生物体内化学反应的机理,特别是酶促反应的机理,将来必定要应用生物分子内及作用物分子内电子结构的改变来加以说明。 (四)近代药理学往往以酶的活性、激素的作用及代谢的途径等为其发展的依据,于是出现了生化药理学及分子药理学等。病理生理学也注重运用生物化学的原理及方法来研究生理功能的失调及代谢途径的紊乱。甚至,组织学、病理解剖学及寄生虫学等学科,也开始应用生物化学的知识和方法,以探讨和解决它们的问题。这些学科的名称之前,现在多冠以“分子”字样,就是