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数学模型和计算机技术的发展,使众多学科不仅可以描述现状,也可以预测未来。比如在面对长江中下游地区60年一遇的大旱，数学家就通过建立模型分析出，今年候鸟的迁移可能会受到影响；而数学模型还能预测传染病。6月3日到5日，由中国生物数学学会、南京信息工程大学主承办的四年一度的第五届国际生物数学大会在宁举办。来自英国、美国、加拿大等国的300余名专家学者围绕着环境与生态动力学、传染病与病虫害动力学等进行探讨。 干旱将影响候鸟的迁徙 南京信息工程大学数理学院院长蒋勇教授告诉记者，通过建立数学模型，可以反映生物种群之间的平衡关系，进而对其进行理论分析。从生物数学的角度，原有的平衡都会通过外界的变化而变化。比如今年长江中下游地区出现的干旱，“现在大家考虑比较多的可能是干旱对于粮食的影响，但从我们研究的领域，主要考虑干旱对于生态环境的影响。” 蒋勇教授告诉记者，干旱导致很多水生植物动物的死亡，比如一些小的贝壳，螺蛳和水草等，而这些原本都是候鸟的食饵。这可能会造成候鸟迁徙受到影响，抑或是迁徙的候鸟因为无食可捕而饿死。 而另一方面，干旱可能造成传染病的传播，干旱使得某一区域的水变少了，湖泊干涸，原来大面积生长的水生植物生存的范围缩小，这也导致了病菌有机会繁殖。“道理很简单，比如我们提倡勤洗手，就是稀释细菌浓度。而水变少了，细菌的浓度就会上升。” 另外，干旱可能还会带来鼠灾的隐患，有些鼠类适合生存于半干旱和干旱的状态下。目前这种干旱状况给这类鼠类的繁殖提供了有利的空间。 感冒病毒每二三十年“突变” 同样，科学家可以通过建数学模型，对流行病进行研究。加拿大约克大学传染病数学模型中心主任、华裔科学家吴建宏教授，目前领导着20多人的研究团队从事传染病数学模型研究分析工作。2009年流行的甲型H1N1病毒，刚开始在墨西哥被发现时，他们就利用数学模型对其潜伏期和感染期等进行分析，为政府公共卫生部门制定防控策略提供了咨询参考意见。 “目前病毒变异的速度太快了，我们往往刚开始知道疫苗是什么，它就已经发生变异。”吴建宏教授说，这与全球经济一体化有关，一种在亚洲发现的感冒病毒，和一种在欧洲发现的感冒病毒，可能在短短一天之内，就可能在两个洲“相遇”并发生变异。 2009年在全球引起大范围流行的甲型H1N1流感，其实科学家们早就通过数学模型“预测”到了。“因为新的病毒每20到30年会产生一次突变，但大家原来以为是甲型H5N1(高致病性禽流感病毒)，后来流行的是甲型H1N1。” (责任编辑：Doctor001) |
