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癌細胞的前生今世:我對癌細胞的思考(ZT)     [復制鏈接]

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發表于 2013-4-1 18:22 |只看該作者
本帖最后由 marrowstem 于 2013-4-1 18:23 編輯
* J9 A" T# R  c$ L+ x1 J$ y
5 z9 ~" g, f: c# p. n8 g+ r   對于用數學能解決多少生物學問題,本人確實所知甚少,不敢多加評論。還記得在大學醫學院上學的時候,開的課程中有生物化學和生物物理等相關課程,但卻沒有生物數學這樣一門課,當然醫學統計學是有的。
$ i$ Z* g/ n8 c8 B, ]  ]    所以在這里也祝早日誕生生物數學這門課,解決目前生物學中諸多不能解決的問題。
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發表于 2013-4-1 19:41 |只看該作者
本帖最后由 FreeCell 于 2013-4-1 19:44 編輯 2 m% N" Y  @% g2 g! o

9 I. i& k9 x7 s5 T9 `5 Y在數學的天地里,重要的不是我們知道什么,而是我們怎么知道什么——畢達哥拉斯
( K! }* s' c7 i; a+ \: t0 ]% R; N' ~7 G
一門科學,只有當它成功地運用數學時,才能達到真正完善的地步 ——馬克思
8 P: m& A; N) R+ ?
& `/ v3 E+ t) u# N% @4 x( ?7 a% r3 Q3 @- E- a5 {& h/ @
生物數學(Mathematical biology或biomathematics)是一個跨學科的領域,其主要目標是利用數學的技巧和工具為自然界,特別是生物學中的過程建模并進行分析。生物數學具有豐富的數學理論基礎,包括集合論、概率論、統計數學、對策論、微積分、微分方程、線性代數、矩陣論和拓撲學,還包括一些近代數學分支,如信息論、圖論、控制論、系統論和模糊數學等。生物數學的內容分為以下幾個主要方面:1 i3 q- Q4 ]& Z( o
* [: ~) P3 c6 P! K0 `1 s! O! \. `7 ^9 E
生命現象數量化方法
/ X6 s" q' g, y      所謂生命現象數量化,就是以數量關系描述生命現象。數量化是利用數學工具研究生物學的前提。生物表現性狀的數值表示是數量化的一個方面。生物內在的或外表的,個體的或群體的,器官的或細胞的,直到分子水平的各種表現性狀,依據性狀本身的生物學意義,用適當的數值予以描述。數量化還表現在引進各種定量的生物學概念,并進行定量分析。如體現生物親緣關系的數值是相似性系數。各種相似性系數的計算方法以及在此基礎上的聚類運算構成數量分類學表征分類的主要內容。遺傳力表示生物性狀遺傳給后代的能力,對它的計算以及圍繞這個概念的定量分析是研究遺傳規律的一個重要部分。多樣性,在生物地理學和生態學中是研究生物群落結構的一個抽象概念,它從種群組成的復雜和紊亂程度體現群落結構的特點。多樣性的定量表示方法基于信息理論。. |6 g/ @5 |. a% G: S( b

: V6 c3 z7 z% B; `. B2 n數學模型方法2 l. q+ G: O4 C- j4 l
      為了研究的目的而建立,并能夠表現和描述真實世界某些現象、特征和狀況的數學系統,稱為數學模型。數學模型能定量地描述生命物質運動的過程,一個復雜的生物學問題借助數學模型能轉變成一個數學問題,通過對數學模型的邏輯推理、求解和運算,就能夠獲得客觀事物的有關結論,達到對生命現象進行研究的目的。4 y( C7 [. d. v( o$ Z  \# H

" T; P  B5 Y( H/ `3 I  ^綜合分析方法
. Y9 Y4 t6 j8 Z& i0 w; M1 c        由于那些片面的、孤立的、機械的研究方法不能完全滿足生物學的需要,因此,在非生命科學中發展起來的數學,在被利用到生物學的研究領域時就需要從事物的多方面,在相互聯系的水平上進行全面的研究,需要綜合分析的數學方法。多元分析  適應生物學等多元復雜問題的需要、在統計學中分化出來的一個分支領域。它是從統計學的角度進行綜合分析的數學方法。多元統計的各種矩陣運算體現多種生物實體與多個性狀指標的結合,在相互聯系的水平上,綜合統計出生命活動的特點和規律性。5 o; {. o* v- I4 @: A4 B) f4 d( V
& b3 M2 X3 v7 f5 `' B
概率與統計方法
6 Q  S2 p/ n# C! S! Z      生命現象常常以大量、重復的形式出現,又受到多種外界環境和內在因素的隨機干擾。因此概率論和統計學是研究生物學經常使用的方法。
9 `/ s' F. L3 J  u. y
* Z6 ], y3 o1 k- g" \% |7 O不連續數學方法
% V! u) L* q- L       不連續性是一切物質存在的基本屬性。首先物質和能量兩個最基本的概念是不連續的;再看生命現象,物種、個體、細胞、基因等等都是生命活動不連續的最小單位,不連續性表現尤其突出。因此,不連續的數學方法在生物數學中占有重要地位。
; o$ s3 L$ O9 M$ X7 \2 p+ e  I- K, N" X+ H
摘自:http://baike.baidu.com/view/71769.htm
" z; q' H: x6 l( N, p6 @/ Q, y# h; R7 i: z# m0 X
% y, L- x8 N; I' V' c0 x: o

) m5 `- D7 a# L* l0 w* k以數學為基礎的新興生物學有:
0 T9 g& Z+ i. g! N系統生物學(systems biology)
" o4 C/ p5 N8 Y       研究生物系統組成成分的構成與相互關系的結構、動態與發生,以系統論和實驗、計算方法整合研究為特征的生物學。20世紀中頁貝塔朗菲定義“機體生物學”的“機體”為“整體”或“系統”概念,并闡述以開放系統論研究生物學的理論、數學模型與應用計算機方法等。系統生物學不同于以往僅僅關心個別的基因和蛋白質的分子生物學,在于研究細胞信號傳導和基因調控網路、生物系統組成之間相互關系的結構和系統功能的涌現。
7 E0 C3 g+ T1 o- i' e2 a      系統生物學的基本工作流程有這樣四個階段。首先是對選定的某一生物系統的所有組分進行了解和確定,描繪出該系統的結構,包括基因相互作用網絡和代謝途徑,以及細胞內和細胞間的作用機理,以此構造出一個初步的系統模型。第二步是系統地改變被研究對象的內部組成成分(如基因突變)或外部生長條件,然后觀測在這些情況下系統組分或結構所發生的相應變化,包括基因表達、蛋白質表達和相互作用、代謝途徑等的變化,并把得到的有關信息進行整合。第三步是把通過實驗得到的數據與根據模型預測的情況進行比較,并對初始模型進行修訂。第四階段是根據修正后的模型的預測或假設,設定和實施新的改變系統狀態的實驗,重復第二步和第三步,不斷地通過實驗數據對模型進行修訂和精練。第一到第三階段,也就是以下的“整合”- 系統理論、“干涉”- 實驗生物學和“信息”- 計算生物學等研究,即系統論和實驗(experimental)、計算(computational)方法整合的系統生物學概念,目標就是要得到一個理想的模型,使其理論預測能夠反映出生物系統的真實性。
. l& o- c$ X* F) z: W) e6 V6 Q+ v! q4 N
合成生物學(synthetic biology,逆向生物學)
7 q1 I9 ~0 w% N% |9 E: `4 }( O      是生物科學在二十一世紀剛剛出現的一個分支學科,與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同,合成生物學的研究方向完全是相反的,它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。與基因工程把一個物種的基因延續、改變并轉移至另一物種的作法不同,合成生物學的目的在于建立人工生物系統(artificial biosystem),讓它們像電路一樣運行。4 Y6 Z& K9 ~1 C7 N
      以造汽車為例,合成生物學把復雜的生命系統分解為各個元件,建立成標準的元器件庫,將這些標準化的元器件進行組裝,所以合成生物學研究的一個重要內容就是建立理想的載體細胞,用汽車來比喻就是理想的底盤,這樣可以實現設計新的物種。
  q$ M0 Q8 K1 L: }     合成生物學將催生下一次生物技術革命。目前,科學家們已經不局限于非常辛苦地進行基因剪接,而是開始構建遺傳密碼,以期利用合成的遺傳因子構建新的生物體。合成生物學在未來幾年有望取得迅速進展,合成生物學將更有效的疫苗的生產、新藥和改進的藥物、以生物學為基礎的制造、利用可再生能源生產可持續能源、環境污染的生物治理、可以檢測有毒化學物質的生物傳感器等。6 B6 _/ t% q8 r: ?1 o3 p0 [
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金話筒 優秀會員

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發表于 2013-4-12 15:19 |只看該作者
一開始看高手過招還是很激動的,就是怎么感覺樓越來越歪了呢

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發表于 2013-4-12 22:27 |只看該作者
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對于tumor,單單從基因、細胞、機體這一個方面研究是遠遠不夠的。真正理解tumor,必須綜合考慮,治療(包括所謂個性化治療)必須建立在對tumor甚至cancer的綜合理解上。所以,所謂生物類藥物其實也只是階段性的治療。個人覺得,中醫的思路和治療很具有參考價值。我們其實沒必要局限于現在所謂某個或者某些factors,或者我們可以不用明確factor而利用中醫的某種手段達到治療效果。
$ m0 p3 {3 |4 Z, \. e8 i% e+ [  純屬個人意見。
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金話筒 優秀會員

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發表于 2013-4-21 02:05 |只看該作者
成人個體約有50萬億個細胞,多數人體細胞是一些直徑在10--20微米之間的球形結構。細胞的壽命各不相同:血液中的白細胞有的只能活幾小時,腸粘膜細胞的壽命為3天,肝細胞壽命為500天,而神經細胞的壽命有幾十年,同人體壽命幾乎相等。在整個人體中,每分鐘有1億個細胞死亡。人體細胞相當于每2.4年更新一代。經實驗發現,人體細胞在培養條件下平均可培養50代,每一代相當于2.4年,稱為弗列克系數, 據此,普通人的極限壽命應為2.4×50=120歲。

* N0 K3 e0 |8 j  N' V 2.4年更新換代一次50萬億的細胞,體外平均培養50代,這么簡單的相乘,我們人類的極限壽命就出來了?http://zhidao.baidu.com/question/320806524.html 李清云(1677-1933年),在世256年歲,是清末民國初年的中醫中藥學者,也是世界上著名的長壽老人。我們經常看到電視上經常有說有人活了120多、160多歲,其實并沒什么,李清云先生活了256歲,而他是一位素食主義者。在他100歲時(1777年)曾因在中醫中藥方面的杰出成就,而獲政府的特別獎勵。在他200的時候,仍常去大學講學。這期間他曾接受過許多西方學者的來訪。李清云一生娶過24個妻子,子孫滿堂。他認為自己健康長壽的原因有三:一是長期素食;二是內心保持平靜、開朗;三是常年將枸杞煮水當茶飲。http://blog.sina.com.cn/s/blog_6383a68a0102dunf.html
1 X+ u: B$ R9 d2 {! L1 r     這些長壽老人如此長壽,如何解釋?
+ L$ b; E; B- t( Z  _     
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發表于 2019-11-19 16:22 |只看該作者
生物學應該是會有個大數據庫階段,需要許多的實驗結果串聯出基因、蛋白、細胞、生物體的所有互作關系,比如當你在這個數據庫軟件中輸入“藿香正氣液-腦膠質瘤細胞”,就能看到人體內各個層次的反應過程。到了那個時候我們再來討論生物學實驗,討論腫瘤的前世今生和哲學意義才會更有討論的價值。
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