Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Matematikçiler, Biyoloji Alanında Ne Tür Çalışmalar Yapabilir?

Matematikçiler, Biyoloji Alanında Ne Tür Çalışmalar Yapabilir?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, The Conversation isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Matematik bilimin dilidir. Kimyadan tutun da mühendisliğe kadar uzanan kökleriyle evreni anlamamıza, çetin rüzgarlara göğüs gerebilecek köprüler inşa etmemize yardımcı olur. Bu kökler, elbette ki, biyolojiye de uzanır.

Matematik yüzlerce yıldır basit fizik sistemlerinin modellenmeleri için kullanıldı. Mesela “Newton’un Kütle Çekimi Kanunu”. Görece basit gözlemlerden sonra matematiğin katkıları ile yüzlerce ışık yılı uzaklıktaki gök cisimlerinin hareketlerini açıklayabilir olduk. Ancak matematiğin köklerinin biyolojiye uzanması şaşırtıcı gelebilir. Çünkü yaygın olan görüş, biyolojinin matematikle açıklanamayacak kadar karmaşık olduğudur.

Biyolojinin “karmaşık” olduğu iddiasının dayanak noktası, alanın birden fazla alt bileşen içermesi; sistemdeki tüm bileşenlerin birbirleri ile ilişkili olması ve tek başlarına hiçbir etkilerinin olmamasıdır. Ancak bu “biyokarmaşıklık” bazı kesimlerce biyolojik süreçleri idare eden güçlerin veya ilkelerin fizik veya kimyadan bağımsız şekilde işlediğini öngören “dirimselcilik” (vitalism) ile açıklanmaya çalışılıyor. Açıklamayı yapanlar diyor ki “biyolojik sistemler matematiksel kalıplara sığacak kadar uysal değildir.”

Bu açıklamaya çok önceleri karşı çıkan bazı bilim insanları mevcut. Onlardan bir tanesi ünlü matematikçi, 2. Dünya Savaşı’nın şifre çözücüsü Alan Turing. Turing biyolojik olguların matematik ile anlaşılabileceğini ve matematik yardımı ile çözümlenebileceğini iddia ediyordu. Hatta 1952 yılında hayvanların kürklerindeki renkli desenlerin nasıl oluşabileceğini açıklayan bir çift matematik denklemi çıkartmıştı. Bu denklemler ancak Alan Turing gibi zeki bir insan tarafından hayal edilebilecek sezgisellikteydi. Ne yazık ki Turing bundan 2 yıl sonra, İngiliz yasalarının dikte etmesi ile başladığı hormon tedavisi devam ederken, hayatına son verdi.

Yükselen Alan

Bunun ardından matematiksel biyoloji alanının ayak sesleri duyulmaya başladı. Son yıllarda ise deneylerin detaylarının artması biyologlara sonu olmayan veriler sunuyor. Artık bu veriler biyolojinin (saptırılan) karmaşıklığını çözmek için kullanılıyor. Elinizde biyolojik bir hipotez varsa bunu biyolojik sistemleri taklit edip edemediğini gösterecek modellemelere dönüştürmelisiniz ve bunu ancak matematik yardımı ile gerçekleştirebilirsiniz.

Ayrıca son 60 yılda artan hesaplama kabiliyetimiz, eski yıllarda ortaya konan karmaşıklıklara çözüm olabilecek matematiksel modelleri bizlere sunuyor. Biyolojik sistemlerin matematik ile çözümlenebileceğinin anlaşılması, artan matematiksel kabiliyetimizin başarılı biyolojik modeller ortaya çıkarması “matematiksel biyoloji” alanına olan ilginin artmasının da bir sebebi.

Matematik, 21. yüzyılda ortaya çıkan tıbbi, biyolojik ve ekolojik birçok problemle savaşmak için elimizdeki en iyi silah konumunda. Biyolojik olguları matematikle modellediğimizde, gözlemleyemeyeceğimiz ve sözel olarak açıklayamayacağımız sonuçlara ulaşabiliyoruz. Eğer biyolojiyi “tanımlayıcı” olan bir alandan “öngörülü” bir alana taşımak istiyorsak matematiksel biyoloji başrol oyuncusu olacaktır.

Yeni Bir Silah

Son 50 yılda matematiksel biyologlar kalp fizyolojisi için inanılmaz karmaşıklıktaki modellemelere imza attılar. Şimdilerde bu modellemeler insan kalbini daha iyi anlamak için kullanılıyor. Bilgisayar simülasyonları kalbin kullanılacak ilaç ile ne gibi etkileşimlerde bulunabileceğini yüksek oranda tahmin edebiliyor, böylece riskli ve pahalı operasyonlara gerek kalmıyor.

Aynı şekilde matematiksel biyolojiyi hastalıklarla olan amansız savaşlarımızda da kullanıyoruz. Bireysel ölçekte, hastanın bağışıklık sisteminin bir virüse nasıl tepki verebileceği kestirilebiliyor ve böylece tedavi şekli belirlenebiliyor. Daha geniş ölçekte ise, Ebola gibi epidemik hastalıkların kontrolünü sağlamak için yeni yöntemler geliştirilebiliyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Matematiksel biyoloji halkı tedbir almaları için uyarabiliyor da. Örneğin balıkçılar için yapılan bir araştırma sayesinde balıkların aşırı avlanıp nesillerinin tüketilmesi engellenebiliyor ve böylece bizler için önemli olan bu türe verilecek zarar en aza indiriliyor. 

Matematiksel yaklaşımla elde edilen bakış açıları biyolojiyi farklı ölçeklerde değerlendirmemize önayak olabiliyor. Mesela Bath Üniversitesi Matematiksel Biyoloji Merkezi’nde biyolojik problemlere çözümler aranıyor. Araştırma tayflarının bir ucunda çekirgelerin yıkıcı etkisi bulunurken diğer ucunda embriyonun gelişimi yer alabiliyor.

Matematiksel biyoloji uygulamalı matematikçilerin alanı olsa da, kendini sadece “matematikçi” olarak tanımlayanlar da matematiksel biyoloji devriminde önemli rol oynuyor. Saf bir geometri alanı olan topoloji, DNA ve protein katlanmalarını anlamak açısından uygun bir alan; benzer şekilde cebirsel geometriyi kullanarak en uygun biyokimyasal etkileşim ağ modelini seçmek mümkün.

Matematiksel biyoloji yükselmeye devam ettikçe alandaki bilim insanlarını biyolojinin karmaşık problemlerine çözüm üretmek için daha da kendine çekecek. Turing’in devrimsel fikri, zamanında değeri pek anlaşılmamış olsa da, biyolojiyi anlamak için dirimselciliğe başvurmanın gereksizliğini ortaya koyuyor. Fizik ve kimyanın matematikle açıklanabildiği gibi biyoloji de açıklanabiliyor ve hatta biz ona matematiksel biyoloji diyoruz.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: The Conversation | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/09/2020 02:17:31 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/5153

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
İnsanın Evrimi
Kuşlar
Kanser Tedavisi
Karanlık Enerji
Deizm
Sosyal Mesafelendirme
Wuhan Koronavirüsü
Sosyal
Oyun Teorisi
Gazetecilik
İklim
Biyografi
Kanıt
Su Ayısı
Sinaps
Parazit
Etimoloji
Etik
Yemek
Kanat
Göz
Beslenme Biçimi
Felsefe
Jeoloji
Atmosfer
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Özgürlük yasalar veya kurumlardan değil, insanlardan gelir.”
Clarence Darrow
Geri Bildirim Gönder