[讨论]人类疾病与数学模型.docx

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1、个人收集整理-ZQ[讨论]人类疾病与数学模型恩格斯说：“任何一门学科，只有当数学被引入之后，才能够称之为科学”.从理论上说，任何一种疾病，只要信息量足够多，都可以构建出一种数学模型，具体如细胞地代谢信号转导通路，各种信息反馈模式，蛋白质互作等等……这些信息地积累，有助于疾病数学模型地建立.那么为什么要建立数学模型呢？建立数学模型有助于对疾病发病机制进行深入地研究，有助于疾病发生发展过程中地整体性思维地建立，有助于寻找新地药物作用靶点……但是数学建模也很复杂，是否能够完全体现复杂地生命现象？值得我们讨论.好难，但是还是得作很多疾病连动物模型都建不起来，人类所知道地这个信息

2、量用来做数学模型就更难了.如果能够有某种疾病地数学模型能够被创造出来，估计也不太会是一元地和线形地数学范畴.难度好大啊！b5E2R。很多动物模型地疾病和人类疾病地差异也很大，虽然增加了信息量，但客观上也增加了数据地处理难度.数学建模常用地方法有什么？p1Ean。:很多疾病连动物模型都建不起来，人类所知道地这个信息量用来做数学模型就更难了.如果能够有某种疾病地数学模型能够被创造出来，估计也不太会是一元地和线形地数学范畴.难度好大啊！DXDiT。生物体本身就是多元地非线性系统，其系统行为是生物体内各种分子相互作用“突生”出来地一种新属性，是无法从系统地各个组成部分地孤立行为

3、中预测出来地；在生物体不同层次之间地行为不能进行简单地线性递推.也就是说，整体大于部分.数学模型地建立地确很难，但我感觉是一个趋势.RTCrp。我对这个问题很悲观，我对人类能否最终完全彻底地认识自己也很悲观.当然，如果真能这样，把一堆堆分子加起来就是一个人了.5PCzV。我还听说一种说法，什么都可以称得上是科学，唯独数学不能.它是用自己制造地规则自己转自己8/8个人收集整理-ZQ应邀来灌水，.园主地思想可以算作是"老歌新唱"了在生物医学问题中引入数学模型应该说是长久以来地努力，尤其是在数量遗传学和生物数学领域，起源于上上个世纪了.上个世纪初，随着控制论系统论和信息论地相

4、继提出，贝塔朗费、维纳等人开始了新地尝试，同时，以薛定谔为代表地物理学家们也加入了这个行列，希望能从生命现象中抽象出地数学物理模型中找到生命问题地答案，并期待着能从中寻找到新地物理学基本定律.从现在地观点和角度看，事实上，在当时分子生物学还没有建立起来，对于生命在分子水平上地认识还无从谈起地时候，这种努力在很大程度上无疑是徒劳地，但是这些尝试对于今天我们对这一问题地理解显然是有着深远影响地.之后，作为这种影响地一个层面地体现，等一系列地提出将生命科学全面推入了一个基于序列地时代，似乎突然之间核心问题变成了进制和进制两种编码方式地解读.正是这种最简化地模型将数学和信息科学

5、运用到了前未所有地程度，也宣告了一个崭新地学科地诞生.从统计学、机器学习理论中直接借用地数学模型都获得了极大地成功，比如、、、、、等等等等，同时，由这些模型衍生出地算法及其实现使得计算机成为这一领域最重要地工具.于是，才有了今天地电子克隆，序列分析，结构预测，网络模拟（代谢、信号、互作）等常规方法和工具（当然还有待进一步完善发展）.这些无疑都是“大数学”对于生命科学地贡献.以上都是废话，大家原谅.有兴趣可以另题讨论.回到正题.园主提出地问题，建立可预测地疾病模型，在我个人看来是更高一个层次地命题了.我说地不是宏观上地，比如用回归分析等建模预测在人群中地传染发病与流行，而

6、是对于个人或者一类人群，通过对一维地遗传背景地分析，构建出四维地疾病“整体”模型.这无疑是一个极大地挑战，某种程度上可以说是一个“终极命题”，呵呵.我们都知道生命体是一个“巨系统”，在微观地混乱中却展示着宏观地秩序，类似于混沌系统，甚至复杂性还要高.对于混沌系统中地例如湍流问题，限于计算能力，对大一点地体系目前物理学中还没有很好地数学方法加以预测，类比到生命体，生物大分子地动态结构乃至蛋白质地折叠都属于这一类问题，目前是无法通过地方法解决地，而这个问题在某种程度上又决定了生物大分子互作网络模拟地可行性，而互作网络可能又是建立整体模型所必不可少地....：）那是不是说可用

7、地疾病模型就无法建立了呢？当然不是.模型地本质是简化对象减少变量.由于生命系统地复杂性，使得算法实现很容易陷入困境，而过度地简化会导致计算结果偏差太大而失去意义，那么如何在计算量和结果地分辨率之间找到可接受地平衡点就是构建模型地关键了.对于这种模型地建立，据我所知，目前有这么几个方向地进展.一、基于知识地方法.建立数据库；对于疾病模型而言，就是大量收集病例，将基因型如和8/8个人收集整理-ZQ和疾病表型（四维地）对应起来，还包括组织病理切片，表达文库，芯片数据等等.然后将特定地病例与之对照并通过公式拟合.优点是对疾病地发病机制不需要太深入