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    Letzte Änderung am: 24.03.2017

    Einführungsvortrag:
    Mathematik als Lupe der Biologie

    oder
    "Was versteht man unter Mathematischer Modellierung in den Biowissenschaften?"
    Dr. Maria V. Barbarossa, Institut für Angewandte Mathematik (IAM)/IWR/Bioquant

    Die Entdeckung des Mikroskops im späten 17. Jahrhundert führte zu einer Revolution in der Biologie durch die Enthüllung ansonsten unsichtbarer und zuvor ungeahnter Welten. Heute versucht man, mithilfe mathematischer Abstraktion, bekannte Welten besser zu verstehen, sowie neue zu entdecken.

    In diesem Vortrag werden wir folgende (und noch mehr) Fragen beantworten.

    WAS ist mathematische Modellierung und WARUM beschäftigen wir uns damit?
    Schon seit mehreren Jahrhunderten versuchen Wissenschaftler biologische Phänomene durch mathematische Gesetzte zu beschreiben. Dank der Mathematischen Modellierung kann man möglichst allgemeine Gesetze der Biologie mithilfe mathematischer Methoden beschreiben. Mathematische Werkzeuge helfen bei der Beantwortung biologischer und medizinischer Fragestellungen, die dann mit experimentellen Beobachtungen verglichen und ggf. an diese angepasst werden. Ein Ziel ist das bessere Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen.

    WER beschäftigt sich mit mathematische Modellierung und WANN hat das ganze angefangen?
    Die Idee mathematische Gesetze zu verwenden, um eine (theoretische) Beschreibung biologischer Phänomene zu erzeugen ist wirklich alt. Im Jahr 1202 beschrieb Leonardo da Pisa (Fibonacci) das Wachstum einer Kaninchenpopulation. Später wurden viele und feinere Gleichungen für Populationsdynamik formuliert. Klassische Beispiele sind Modelle für das Exponentialwachstum (Malthus, 1798), das logistische Wachstum (Verhulst, 1838), oder die Interaktion von Räuber und Beute (Lotka &Volterra, 1925).

    Das klingt nach einer ziemlich alten Geschichte. Also, WOZU brauchen wir heute mathematische Modellierung in den Biowissenschaften?
    Mathematische Modelle helfen uns, viele unklare Aspekte der Mikrobiologie, Chemie, Medizin und Sozialverhalten zu beschreiben und verstehen. Man kann zum Beispiel erklären wie Bakterien miteinander kommunizieren (und das klappt gut, sogar ohne Mund, Ohren und Augen!), oder wie Viren sich in einer Population ausbreiten und was man dagegen tun kann - das ist besonders spannend im Fall von bösen Viren wie Ebola, SARS, HIV, Facebook…!