生物數(shù)學是研究生物學中數(shù)量關系與空間結構的科學，通常分為兩部分：一部分是以數(shù)學方法研究生物問題而形成的新分支，稱為數(shù)學生物學，包括數(shù)學生態(tài)學、數(shù)量遺傳學以及數(shù)量生理學等；另一部分是以生物學中的數(shù)學問題而形成數(shù)學新分支，稱為生物數(shù)學，包括生物統(tǒng)計學、生物控制論、生物系統(tǒng)論等。

學科背景和歷史發(fā)展

生物數(shù)學的研究起源于對生物學現(xiàn)象的定量分析需求。例如，英國統(tǒng)計學家格朗特在1662年建立的生命表模型，標志著現(xiàn)代生物統(tǒng)計學的誕生。隨著生命科學和數(shù)據(jù)科學的發(fā)展，生物數(shù)學逐漸成為研究生物系統(tǒng)復雜性的重要工具。

核心課程和知識體系

生物數(shù)學的核心課程包括：

• 數(shù)學建模與計算方法：如常微分方程、偏微分方程、動力系統(tǒng)、網(wǎng)絡模型等，用于描述和分析生物系統(tǒng)的動態(tài)行為。
• 生物學基礎：如細胞生物學、遺傳學、生態(tài)學等，幫助學生理解生物學問題并將其與數(shù)學模型結合。
• 生物數(shù)據(jù)分析與機器學習：涉及大量的生物數(shù)據(jù)分析，如基因組數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)等，學生需要具備一定的數(shù)據(jù)處理和分析能力。
• 生物系統(tǒng)的建模：了解如何將生物學現(xiàn)象轉化為數(shù)學模型，并運用計算方法進行求解和分析。

知名學者和研究成果

生物數(shù)學的知名學者和研究成果豐富。例如，格朗特的生命表模型、洛特卡-沃爾泰拉捕食者-獵物模型等，這些模型不僅在理論上具有重要意義，還在實際應用中得到了廣泛的應用。

就業(yè)前景和發(fā)展趨勢

生物數(shù)學的畢業(yè)生可以在多個領域找到工作，包括：

• 生物醫(yī)學研究機構：從事疾病傳播、生物醫(yī)學模型和藥物動力學等研究。
• 醫(yī)藥公司：參與生物醫(yī)學數(shù)據(jù)分析、藥效模擬等工作。
• 生物信息公司：進行基因組學、蛋白質組學等大數(shù)據(jù)分析。
• 生態(tài)環(huán)境研究機構：從事生態(tài)系統(tǒng)模擬、環(huán)境保護等研究。