生物数学的起源与形成

论文摘要

生物数学是一门具有丰富数学理论基础的交叉学科,以往数学史界对这门新兴学科的历史发展关注不够,相关研究成果较少。本文在对国内外相关史料进行搜集、整理的基础上,系统探讨了生物数学的起源与形成过程：首先对生物数学的知识体系进行整体疏理→然后把握生物数学起源与形成过程中各个阶段的关节点→选择一类具有代表性的生物数学模型(种群动态数学模型),以该模型的产生和发展过程作为突破口→通过猜想,重新构造各个阶段的关节点产生原因→最后,以相关原始文献验证上述猜想。在上述方法的指导下,本文获得了以下主要成果：1.以一类在生物数学中运用最为广泛和深入,发展最为系统和成熟的模型——种群动态数学模型的产生和发展作为突破口,探析了生物数学起源与形成的历史轨迹,并详细介绍了这类生物数学模型在产生和发展过程中所经历的十五种形态：沈括的种群动态数学模型、斐波那契的家兔增长动态数学模型、徐光启的人口增长动态数学模型、格朗特的生命表模型、欧拉的人口几何增长动态数学模型、马尔萨斯模型、逻辑斯蒂克模型、洛特卡—沃尔泰拉模型、洛特卡—沃尔泰拉模型的扩展模型、单种群扩散动态数学模型、多种群扩散动态数学模型、复合种群动态数学模型、郝林种群动态模型、混沌种群动态模型；同时指出该类模型在生物数学起源与形成中的重要价值与不可忽略的实践意义。2.详尽分析了生物数学四大分支：生物统计学、数量遗传学、数学生态学、生物信息学的起源与形成过程,并指出了这四大分支的特征。3.通过文献研读与历史分析及比较研究,重点讨论了四位关键人物(孟德尔、沃尔泰拉、高尔顿、费希尔)对生物数学的巨大贡献——虽然他们所做的部分工作在当时被人们所忽视,但是随着时间的推移,他们所作工作对生物数学的起源与形成产生的重大影响被后人更深刻地加以认识。4.探析了生物数学的社会化过程,主要从生物数学专门期刊的创办、生物数学专著的出版、生物数学社团的成立、生物数学奖励四个方面加以详细阐述。5.探讨了生物数学的一些发展趋势,并展望了未来生物数学研究中的三个发展方向：生物数学将广泛渗透与应用于生物医学、多物种复合种群模型将趋于成熟、将创造出更适合于生物学的新数学。6.最后介绍了生物数学在中国的发展情况,倡导发扬老一辈生物数学家的创业精神,为加快中国生物数学的发展而奋斗。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与课题意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 课题意义
• 1.2 研究思路与创新点
• 1.2.1 研究思路
• 1.2.2 创新点
• 1.3 生物数学简介
• 1.3.1 生物数学概念厘定
• 1.3.2 生物数学的主要分支
• 1.4 结构编排
• 1.4.1 一类生物数学模型的产生和发展
• 1.4.2 生物数学四大分支的起源与形成
• 1.4.3 四位重要人物对生物数学的影响
• 1.4.4 生物数学的社会化及发展方向展望
• 1.4.5 中国生物数学的开拓
• 第二章 一类生物数学模型的产生和发展
• 2.1 沈括的种群动态数学模型
• 2.2 斐波那契的家兔增长动态数学模型
• 2.3 徐光启的人口增长动态数学模型
• 2.4 格朗特的生命表模型
• 2.5 欧拉的人口几何增长动态数学模型
• 2.6 传染病动态数学模型
• 2.7 马尔萨斯模型
• 2.8 逻辑斯蒂克（Logistic）模型
• 2.9 洛特卡—沃尔泰拉模型
• 2.10 洛特卡—沃尔泰拉模型的扩展模型
• 2.11 单种群扩散动态数学模型
• 2.12 多种群扩散动态数学模型
• 2.13 复合种群动态数学模型
• 2.14 郝林种群动态模型
• 2.15 混沌种群动态模型
• 2.16 小结
• 第三章 生物统计学的起源与形成
• 3.1 拉普拉斯与生物统计学
• 3.2 凯特勒特与生物统计学
• 3.3 孟德尔与生物统计学
• 3.4 高尔顿与生物统计学
• 3.5 卡尔·皮尔逊与生物统计学
• 3.6 戈塞特与生物统计学
• 3.7 费希尔与生物统计学
• 3.8 奈曼—伊亘·皮尔逊假设检验理论
• 3.9 生物统计学常用术语的产生
• 第四章 数量遗传学的起源与形成
• 4.1 孟德尔与数量遗传学
• 4.2 哈代—温伯格遗传平衡定律
• 4.3 数量遗传学的产生与发展
• 4.4 沃森—克里克脱氧核糖核酸右手双螺旋结构
• 4.5 木村兹生与数量遗传学
• 4.6 拓扑数量遗传学
• 第五章 数学生态学的起源与形成
• 5.1 奥德姆与数学生态学
• 5.2 迈克阿瑟与数学生态学
• 5.3 罗伯特·梅与数学生态学
• 5.4 数学生态学中的牛顿定律
• 5.5 数学生态学中的模糊数学
• 第六章 生物信息学的起源与形成
• 6.1 遗传算法的产生和发展
• 6.2 生物信息学中的主要数学方法
• 第七章 四位重要人物对生物数学的影响
• 7.1 孟德尔对生物数学的影响
• 7.2 沃尔泰拉对生物数学的影响
• 7.3 高尔顿对生物数学的影响
• 7.4 费希尔对生物数学的影响
• 第八章 生物数学的社会化及发展方向展望
• 8.1 生物数学的社会化
• 8.1.1 生物数学专门期刊的创办
• 8.1.2 生物数学专著的出版
• 8.1.3 生物数学社团的成立
• 8.1.4 生物数学奖励
• 8.2 生物数学的发展方向展望
• 8.2.1 生物数学将广泛渗透与应用于生物医学
• 8.2.2 多物种复合种群模型将趋于成熟
• 8.2.3 将创造出更适合于生物学的新数学
• 第九章 中国生物数学的开拓
• 9.1 生物数学在中国的早期发展
• 9.1.1 六位学者的开创性工作
• 9.1.2 数学生态学学术活动
• 9.1.3 生物数学讨论会
• 9.2 中国生物数学教育的兴办
• 9.3 生物数学社团的产生
• 9.4 生物数学专门期刊的创办
• 9.5 生物数学专著的出版及重要记载
• 9.6 生物数学学术会议频繁开展
• 9.6.1 全国性生物数学学术会议
• 9.6.2 省级生物数学年会
• 9.6.3 国际生物数学学术会议
• 9.6.4 双边生物数学会议
• 9.7 小结
• 结论
• 参考文献
• 中文文献
• 外文文献
• 攻读博士学位期间取得的研究成果
• 一.取得的学术成果
• 二.参与的主要科研项目
• 致谢
• 作者简介