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生命科学呼唤跨学科理论建模

2006-06-15 10:11 记者 周培源应用数学研究中心 阅读 0
核心摘要: 本文报道了第二届应用数学前沿问题国际研讨会暨林家翘教授90华诞庆祝会,探讨了生命科学对跨学科理论建模的迫切需求。专家指出,生命演化是动态过程,需用动力学数学模型解释;融合数学、物理等多学科是应对生命科学挑战的关键。文章介绍了林家翘教授从湍流到天体物理再到生物学的跨学科研究历程,强调应用数学在定量化解释自然现象中的重要作用。

生命在演化过程中如何“物竞天择”、适应生存环境,其内部又存在怎样的调节机制?中科院上海生命科学研究院常务副院长吴家睿曾指出,国际科学界认为地球生命的演化是一个动态过程,需要用动力学数学模型加以解释。在周培源应用数学研究中心举办的第二届应用数学前沿问题国际研讨会暨林家翘教授90华诞庆祝会期间,北京大学力学与工程科学系教授黄永念和上海大学非线性科学研究中心教授刘曾荣就跨学科研究的重要性发表了见解。

刘曾荣教授进一步阐述,21世纪被认为是生命科学的世纪。人类基因组计划、蛋白质组计划以及大量生物实验数据,正在挑战生命科学理论,融合数学、物理、控制及信息科学等多学科共同应对生命科学挑战的时代已经来临。他提到,德国物理学家克鲁斯在阅读脑电波数据时,会敏锐地思考哪些信息值得关注及其价值,这正是跨学科思维的体现。

黄永念教授介绍,90岁高龄的应用数学家林家翘教授早年从事湍流研究,20世纪50年代转向天体物理学,90年代又进入生物学领域,积极倡导数学与应用科学之间的交叉研究。黄永念指出,应用数学家具备将实际问题提升为数学模型的能力,从而定量化解释自然现象。林家翘教授或许正在探索用动力学描述生命现象的演化过程。

背景新闻:6月8日至9日,第二届应用数学前沿问题国际研讨会暨林家翘教授90华诞庆祝会在清华大学举行,来自美国、意大利、日本及中国港台地区和大陆的著名学者出席,国务委员陈至立致辞。15位国际学者就神经科学、天体物理学、非线性波动学及蛋白质结构研究等领域的最新成果做学术报告。

林家翘1916年7月7日生于北京,原籍福建福州。1937年毕业于清华大学物理系,1940年赴加拿大多伦多大学深造,1941年获硕士学位,1944年获美国加州理工学院博士学位。1947年起历任麻省理工学院副教授、数学教授、学院教授、荣誉退休教授。1951年起成为美国国家艺术和科学院院士,1962年起成为美国国家科学院院士,1994年当选为中国科学院外籍院士。2002年,他在清华大学创建“周培源应用数学研究中心”,倡导以科学为主体的应用数学在中国的发展。

林家翘是国际公认的力学和应用数学权威。20世纪40年代,他在流体力学的流动稳定性和湍流理论方面的工作引领了一代人的研究。他与冯·卡门提出了各向同性湍流的湍谱理论,发展了冯·卡门的相似性理论,成为早期湍流统计理论的主要学派。60年代起,他进入天体物理领域,创立了星系螺旋结构的密度波理论,克服了“缠卷疑难”,并发展了星系旋臂长期维持的动力学理论。在应用数学方面,他证明了一类微分方程中的存在定理,解决了海森伯格论文中的长期争议。

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