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數(shù)學(xué)模型和計算機技術(shù)的發(fā)展,使眾多學(xué)科不僅可以描述現(xiàn)狀,也可以預(yù)測未來。比如在面對長江中下游地區(qū)60年一遇的大旱，數(shù)學(xué)家就通過建立模型分析出，今年候鳥的遷移可能會受到影響；而數(shù)學(xué)模型還能預(yù)測傳染病。6月3日到5日，由中國生物數(shù)學(xué)學(xué)會、南京信息工程大學(xué)主承辦的四年一度的第五屆國際生物數(shù)學(xué)大會在寧舉辦。來自英國、美國、加拿大等國的300余名專家學(xué)者圍繞著環(huán)境與生態(tài)動力學(xué)、傳染病與病蟲害動力學(xué)等進行探討。 干旱將影響候鳥的遷徙 南京信息工程大學(xué)數(shù)理學(xué)院院長蔣勇教授告訴記者，通過建立數(shù)學(xué)模型，可以反映生物種群之間的平衡關(guān)系，進而對其進行理論分析。從生物數(shù)學(xué)的角度，原有的平衡都會通過外界的變化而變化。比如今年長江中下游地區(qū)出現(xiàn)的干旱，“現(xiàn)在大家考慮比較多的可能是干旱對于糧食的影響，但從我們研究的領(lǐng)域，主要考慮干旱對于生態(tài)環(huán)境的影響。” 蔣勇教授告訴記者，干旱導(dǎo)致很多水生植物動物的死亡，比如一些小的貝殼，螺螄和水草等，而這些原本都是候鳥的食餌。這可能會造成候鳥遷徙受到影響，抑或是遷徙的候鳥因為無食可捕而餓死。 而另一方面，干旱可能造成傳染病的傳播，干旱使得某一區(qū)域的水變少了，湖泊干涸，原來大面積生長的水生植物生存的范圍縮小，這也導(dǎo)致了病菌有機會繁殖。“道理很簡單，比如我們提倡勤洗手，就是稀釋細菌濃度。而水變少了，細菌的濃度就會上升。” 另外，干旱可能還會帶來鼠災(zāi)的隱患，有些鼠類適合生存于半干旱和干旱的狀態(tài)下。目前這種干旱狀況給這類鼠類的繁殖提供了有利的空間。 感冒病毒每二三十年“突變” 同樣，科學(xué)家可以通過建數(shù)學(xué)模型，對流行病進行研究。加拿大約克大學(xué)傳染病數(shù)學(xué)模型中心主任、華裔科學(xué)家吳建宏教授，目前領(lǐng)導(dǎo)著20多人的研究團隊從事傳染病數(shù)學(xué)模型研究分析工作。2009年流行的甲型H1N1病毒，剛開始在墨西哥被發(fā)現(xiàn)時，他們就利用數(shù)學(xué)模型對其潛伏期和感染期等進行分析，為政府公共衛(wèi)生部門制定防控策略提供了咨詢參考意見。 “目前病毒變異的速度太快了，我們往往剛開始知道疫苗是什么，它就已經(jīng)發(fā)生變異。”吳建宏教授說，這與全球經(jīng)濟一體化有關(guān)，一種在亞洲發(fā)現(xiàn)的感冒病毒，和一種在歐洲發(fā)現(xiàn)的感冒病毒，可能在短短一天之內(nèi)，就可能在兩個洲“相遇”并發(fā)生變異。 2009年在全球引起大范圍流行的甲型H1N1流感，其實科學(xué)家們早就通過數(shù)學(xué)模型“預(yù)測”到了。“因為新的病毒每20到30年會產(chǎn)生一次突變，但大家原來以為是甲型H5N1(高致病性禽流感病毒)，后來流行的是甲型H1N1。” (責(zé)任編輯：Doctor001) |
