생물학 학위과정 학생입니다. 저도 수리생물학이 아주 중요하고 꼭 필요한 변화라고 생각하고 있습니다. 하지만 아직 까지는 trash in-trash out 이라고 해야할까요. 수식에 넣을 생물학적 관찰 데이타가 너무 좋지않습니다. 같은 실험실에서 같은 연구원도 "암세포를 죽였다"라는 결과는 재현할수 있지만 세세한 속도, 시간 같은 것은 오차가 수학적 공식에 기대하는 범위를 넘어서는 것 같습니다. (생물학의 아주 낮은 재현성문제) 그리고 세포안에 있는 분자의 종류가 수십만종이 넘어가고 그 좁은 곳에서 전부 뒤섞여서 상호작용하는 상황이라서 연구자 입장에서도 이론적으로 뻔히 아는 상황도 아주 작은 실험조건 변화만 있어도 "해봐야 안다" 마인드입니다. 결국에는 영상에 나온 2차원 그래프가 아니라 수백,수천 차원짜리 그래프가 필요한 것 같기도 하고, 우리연구실 실험쥐로 그린 그래프와 다른 대학교 실험쥐로 그린 그래프, 아니면 사육장 깔집 종류만 바뀌어도 결과가 바뀌는 실험들도 있으니 이러한 것을 모두 포함할 수 있는 방정식이 필요해보입니다. 수식을 세워서 유효한 예측을 해도 세포종류, 쥐 종류, 연구실 등이 바뀔때마다 수식을 새로 만들어야된달까요? 현실적으로는 이러한 어려움이 많아보이는 연구분야이지만 꼭 발전해서 생물학도 "일단 닥치고 키워봐" 가 아닌 물리학이나 화학처럼 예측성과 모델링을 활용할 수 있는 학문이 되기를 바랍니다.
수학과 생물학의 만남의 예시 다르시 웬트워스 톰슨의 성장과 형태에 관하여(On Growth and Form): 1116 쪽의 두꺼운 책으로 정말 다양한 생물의 기관의 형태 형성을 수학으로 설명 특히나 마지막 17장 ("변형의 이론, 또는 관련된 형태의 비교에 대하여")에서 톰슨은 생물의 형태에 좌표의 개념을 도입한 뒤 좌표의 변형을 통해 관련된 다른 종의 형태가 나타날 수 있음을 많은 실례를 통해 보여 줌 앨런 튜링의 튜링 패턴: 반응-확산 방정식을 통해서 점, 얼룩, 줄 무늬 같은 동물들이 가지는 여러가지 패턴을 설명함
물리학자들이 양자역학을 발견하고 이를 바탕으로 CT와 MRI가 만들어졌듯이 세포 하나 하나의 모든 유전자와 단백질 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 정말 어마어마하게 신박한 관찰 도구가 필요합니다. 만약 그런 날이 오면 미분방정식은 생물학과 결합하여 인간을 '신'으로 만들어 줄 것입니다.
이번 영상을 통하여 수학으로 생명과학 혹은 생물을 연구하는 수리생물학에 대하여 알 수 있었어요. 쿠키님의 영상을 통하여 세상을 바라보는 시야가 더욱 더 넓어진 것 같아요. 너무나 잘 설명해주셔서 이번 영상도 재미있게 잘 보았습니다. 다음 영상도 기대하고 있을게요. 항상 재미있고 유익한 영상 제공해주셔서 감사합니다! ^0^
근데 수학으로 모든 것을 설명할 수 있진 않습니다 카오스 이론이 대표적인 예죠 진자 3개의 운동만 분석하는 것도 불가능한 것 아마 들어보셨을 수도 있을 것 같아요 그리고 양자역학의 세계로 들어가면 확률적으로 밖에 예측할 수 없다는 한계도 있죠 다만 수학이 활용될 수 있는 분야가 점점 넓어져가고 있으니 나중에가면 어떻게 될진 잘 모르겠네요
생물학에도 미분방정식이 적용되면 정말 생물학을 다음 차원으로 발전시킬 혁명적인 일이 일어날 것입니다. 그러나 현실적으로 불가능합니다. 미분방정식을 적용하려면 정량적인 kinetic data가 있어야 되는데 그것도 세포 하나하나를 실시간으로 각각 유전자와 단백질의 변화를 정량적으로 추적한 데이타가 필요합니다. 불행하게도 현재 그런 실험도구는 없습니다. 그저 수 만 개의 세포를 pooling하거나 아니면 아주 제한된 마커로 추적하는 그 정도 수준입니다. 물론 최근 single cell seq등의 single cell기술이 도입되었지만 어림도 없습니다. 언젠가 미래에 물리학자들이 정말 세포를 살아있는 채로 그 세포내의 모든 유전자와 단백질의 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 아주 신박한 기술을 개발해 주면 그때는 가능할 것입니다. 즉 생물학의 미래는 물리학이 쥐고 있습니다.
이것은 우뇌를 메인으로 사용하는 방법 입니다. 수학족으로 값을 표현 했으면 물리적인 상황의 모델을 만들고 이것을 조합 하는 방식으로 시나리오를 만들면 전체의 시간과 환경적 구성을 알아낼수있읍니다. 그것이 내가 과학쿠키와 같은것을 보고 힌트를 얻어서 양자역학의 특허를 출원하는 방식의 절반 입니다.여기에는 피이드백,자기암시,마인드컨트롤,환경에서의 변화 감지 삼박자가 맞으면 실제생활에서 사용할수있게 됩니다. 그러면 돈이되겠죠.
사람들이 생명현상의 복잡성을 너무 과소평가하는 경향이 있는데 지금 현단계에는 분석에 적용할 데이타도 없는 판국에 수학적 모델에 매달리는 것은 어리석은 것입니다. 그러나 최근 생물학이 완전히 big data science로 변화하기 때문에 이에 필요한 machine learning, R & python coding, 리눅스 컴퓨터 사용능력, 선형대수와 통계에 대한 이해가 필요해졌습니다. 비록 이런 발전이 인간을 '신'으로 만들 수는 없지만 다음 차원으로 이끌어 줄 것입니다. 그리고 생물학의 왕이자 '꽃'은 여전히 분석이 아니라 실험입니다. 생물학은 어떤 분야보다도 실험자의 손에 따라 데이타가 심하게 흔들리며 고도의 실험의 장인을 필요로 합니다. 실험이 뒷받침되지 않으면 아무리 빅데이타로 가공을 해도 소설일 뿐이며 한층 더 불행한 건 그 소설 중 대부분은 현실과 안 맞거나 반대입니다. 그만큼 생명현상은 빅데이타 가공했다고 무슨 진리를 얻을 수 있는 그런 단순한 현상이 절대 아닙니다. 반드시 실험으로 그것도 유전자변형마우스까지 동원한 고도의 in vivo 실험으로 검증되지 않으면 그냥 쓰레기일 뿐입니다.
흠...실험도 언젠가는 인공지능으로 대체될거로 보입니다. 후에는 결국 실험기법에 대한 방법을 찾는것에만 인간이 필요하지, 오히려 말씀하신것처럼 손에의해 일관성없는 사람의 실험보다는 정밀하게 설계된 기계로 인공지능을 토대로한 다양한 실험이 진행되지 않을까 싶습니다. 최근에 단백질 구조를 찾는 것에서도 확실히 그 성과가 나타난것으로 보이고요. 후에..인간이 필요한 부분은 그 실험기법의 다양성과 다른개념의 생각들을 프로그램해주는 역할로만 남을듯합니다. 개인적인 생각입니다ㅎ
@@science. 생물학 실험이 인공지능으로 대체되면 정말 쌍수를 들고 대환영할 것입니다. 생물학 실험이 워낙 실험자에 따라 편차가 심한 데 사실 지나고 보면 정말 실험 잘하는 사람들끼리 실험하면 편차가 거의 없습니다. molecular biology를 4-5년 넘게 하고 박사 학위를 받은 사람도 실험을 순 엉터리로 하는 경우가 거의 대부분이고 그 사람만 실험하면 맨날 꽝이 나고 실험의 장인이 하면 잘 나오는 그 이유를 못 찾는 경우가 대부분입니다. 사람보다 훨씬 정밀한 센서와 로봇, 인공지능으로 대체할 수 있어서 더 이상 실험의 장인에게 의존하지 않아도 된다면 진짜로 좋을 텐데 현실은 전혀 그렇지 못 합니다. 이론적으로는 가능하겠지만 실제 실험을 해보면 생물학 실험은 뭔가 지금도 말로 표현할 수 없는 어떤 것때문에 사람의 손을 정말 많이 탑니다. 실험원리를 철저히 이해하고 꼭 성공시키겠다고 굳게 마음먹고 눈을 정말 부릅뜨고 매의 눈으로 관찰하며 실험에만 온 정신을 집중해야 제대로 된 결과가 나옵니다. 물리학이나 화학과는 완전히 다릅니다.
@@parmenideskim9739 그러니까 점점더 좋은 실험시약키트도 나오고ᆢ장비도 나오는거죠 아직은 그 장비들을 수동으로 조작하지만 후에 그 장비조차 스스로 사용되는것이라면, ᆢ사람컨디션따라 달라지는 결과가 후에는 정밀해지겠죠. 결국 생물학의 실험기법이나 세포를 다루는 방법의 패러다임이 바뀌지 않는다면 결국 모든것이 자동화될듯 합니다. 당장은 아니더라도요. 인간은 후에 실험자체 프로세서가 아니라 연구기법의 개발이나 생물자체의 정의를 찾는데에서만 큰 역할을 하게 될거라봅니다
안녕하세요, 2년 전 아무것도 모르던 중학생 때 처음 이 영상을 본 이후로 한국과학영재학교에서 기초뇌과학이라는 과목에서 circadian rhythm과 molecular clock에 대해 발표를 하게 되어 다시 찾아왔습니다 ㅎㅎ 그때도 그랬지만, 여전히 심장이 두근두근 뛰게 만드는 연구인 것 같습니다. 이런 컨텐츠 기획해주셔서 감사합니다 :)
그건 본능이 뭐라고 생각하느냐에 따라 다르죠. 우주적 관점에서는 밥을 먹건 빵을 먹건 탄화수소 부스러기를 먹고 있는것 뿐인데, 문화에 따라 식단을 선택하고 있다고 믿는거죠. 물론 탄화수소 부스러기라고 하면 맛없게 들리니까, 권력은 탄화수소보단 밥이나 빵이란 말을 더 자주 사용하고 문화적 차이에 더 집중하는 것 뿐입니다.
@@tridish7383 아...역시나 어렵네요~@.@ 이제 과학을 취미로 하려는 사람 입장에서는 정확히 알아듣기 힘드네요 ㅎㅎ 저는 그냥 왜 다수의 사람들이(저포함ㅋㅋ) 밤에 졸린데 졸린눈 비벼가며 유튜브를 보고 게임등을 하며 올빼미가 되어가는 것인지... 우리도 모르게 어떠한 쾌락에 쇠뇌되어 생체시계가 고장나는 건 아닌지.. 반농담으로 웃자고 쓴 말인데... 너무 진지하신거 아닌가요^^? 암튼 어제도 새벽늦게자서 오늘 늦게 일어나려고 했는데 님의 댓글을 보고 깜짝놀라서 좀 일찍일어났네요~ㅎㅎ 덕분에 제 생체시계가 조금 고쳐진거 같습니다~ 감사합니다~😄
@@퇴끼-u5q 잠에 관해서는 아직도 모르는게 꽤 많습니다. 이를테면 청소년기 전후로해서 늦게자고 늦게 일어나는 식으로 수면주기가 바뀌는데, 전기를 안쓰는 원시 부족에서도 똑같은 현상이 나타납니다. 왜 그런지는 아무도 모르죠. 이런식으로 생각보다 많은 변칙이 존재합니다. 너무 열심히 짜여진대로 맞추려고 하지 말고 졸리면 자는게 건강에 좋을것 같습니다.
수학과 생물학의 만남이 컴퓨터 기술 발달로 활발해진 것은 사실이지만, 그 전에 짚고 넘어가야할 것이 있습니다. 컴퓨터 발달 전에, 생물학이 응용 수학의 중요한 축인 통계학에 중요한 영향력을 끼쳤다는 점입니다. 다윈이 "종의 기원"을 발표한 후에 많은 사람들이 이를 증명하고자 했습니다. 다윈이 수백가지 관찰을 통해 진화론을 주장한 것은 타당했지만, 관찰은 연역적 증명이 아니기 때문이죠. 이 때 물리나 화학이라면 수학을 도구로 이론을 만들고 실험을 통해 증명합니다. 하지만 생물에 수학 모형을 그대로 사용하기는 어렵습니다. 생명 현상은 복잡하기 때문이죠. 이 때 수학을 사용할 수 있도록 해주는 도구가 통계학입니다. 통계학은 우리 관심 밖에 있는 복잡한 관계를 불확실성으로 치부하고, 그것을 효율적으로 통제하는 법을 제공합니다. 예를 들어 아버지 키가 크면 유전적으로 아들 키도 크다를 증명한다고 합시다. 이 가설을 검증하기 위해 자료를 모아보았습니다. 사실 이 가설을 증명하기는 어렵습니다. 키는 유전적 요인 외에 환경적 변수 등 복잡한 요인들이 영향을 주기 때문이죠. 그래서 어떤 부자는 아버지와 아들이 모두 동년배 평균보다 큰 경우가 있고, 어떤 경우는 아버지는 작았음에도 아들이 크기도 합니다. 이 때 통계학은 아버지와 아들이라는 관계 외에 나머지 요인들을 불확실성으로 처리합니다. 즉, 관찰된 자료는 가설이 검증하고자 하는 평균값에 원인이 불확실한 오차가 더해진 것으로 간주되죠. 그리고 평균적 경향을 수학적으로 효율적인 방법을 통해 추정합니다. 그다음 계산된 평균적 경향을 통해 생물학적 가설이 증명되는 것이죠. 이러한 연구를 한 사람으로는 현대통계학의 아버지 중 하나인 칼 피어슨 (주요 작업: 피어슨 상관계수, 카이제곱 검정, 기술통계학 등), 로널드 피셔 (주요 작업: 최대가능도추정법, 실험계획법, 유전학, 진화론 연구 등) 등이 있습니다. 이들은 컴퓨터가 필요한 복잡한 모형이 아닌 단순한 모형으로도 생물학적 통찰을 제공했습니다. 물론 통계 모형의 계산식이 단순하다는 것은 아닙니다. 이러한 노력으로 다윈의 진화론은 수학을 통해 이론이 전개될 수 있었고, 후에 멘델의 유전법칙과 결합되어 보다 완전한 진화학으로 거듭나게 됩니다. 한편 그들이 생물을 이해하기 위해 사용했던 통계적 추론은 또한 현대 통계학 발전에 큰 기반이 되었습니다.
그래서 좀비게임이 왜 주기성을 띠는지 자세하게 설명좀 해주실분? 이해가 잘 안감. 좀비게임 규칙 설명할 때 뭔가 빠트리고 알려준거 아님? 내 생각이지만 확률적인 요소를 제외하고 규칙을 설명한거임? 좀비의 감염속도가 플레이어의 복제 속도보다 압도적으로 빠르면서 좀비의 감염 확률이 100%라고 할 때 아무리 생각해봐도 플레이어가 멸종하는 결과밖에 안떠오르는데.... 하지만 플레이어 수가 많이 줄어들고 좀비가 엄청 많은 상태에서 감염확률이 100%가 아니라면? 저런 주기성을 띌 수는 있다고 생각함.
![과학쿠키 [Science Cookie]](http://yt3.ggpht.com/ytc/AIdro_mPCbbPaXbrY8cMH8Bhb0IPWaiUAg36pi5dGud032mluw=s48-c-k-c0x00ffffff-no-rj)
이 어려운 내용을 이렇게 쉽게 설명해주다니, 역시 과학쿠키다 수리생물학 교수님도 겸손하면서도 진지하시고 질문을 성실하게 따라가는 정말 멋진 분인거 같다
괘도님이랑 쿠키님이랑 합방하면 얼마나 재미질까!
0:20 주식빼고 다 잘했던 뉴턴 그는 도덕책..
요리도 잘했을까?
ㅋㅋㅋ
야스도ㅜ못한 모솔임
ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
말년에 호그와트 연금술쪽 석박따시고 교수로 재직하셨죠
생물학 학위과정 학생입니다. 저도 수리생물학이 아주 중요하고 꼭 필요한 변화라고 생각하고 있습니다. 하지만 아직 까지는 trash in-trash out 이라고 해야할까요. 수식에 넣을 생물학적 관찰 데이타가 너무 좋지않습니다. 같은 실험실에서 같은 연구원도 "암세포를 죽였다"라는 결과는 재현할수 있지만 세세한 속도, 시간 같은 것은 오차가 수학적 공식에 기대하는 범위를 넘어서는 것 같습니다. (생물학의 아주 낮은 재현성문제)
그리고 세포안에 있는 분자의 종류가 수십만종이 넘어가고 그 좁은 곳에서 전부 뒤섞여서 상호작용하는 상황이라서 연구자 입장에서도 이론적으로 뻔히 아는 상황도 아주 작은 실험조건 변화만 있어도 "해봐야 안다" 마인드입니다. 결국에는 영상에 나온 2차원 그래프가 아니라 수백,수천 차원짜리 그래프가 필요한 것 같기도 하고, 우리연구실 실험쥐로 그린 그래프와 다른 대학교 실험쥐로 그린 그래프, 아니면 사육장 깔집 종류만 바뀌어도 결과가 바뀌는 실험들도 있으니 이러한 것을 모두 포함할 수 있는 방정식이 필요해보입니다.
수식을 세워서 유효한 예측을 해도 세포종류, 쥐 종류, 연구실 등이 바뀔때마다 수식을 새로 만들어야된달까요?
현실적으로는 이러한 어려움이 많아보이는 연구분야이지만 꼭 발전해서 생물학도 "일단 닥치고 키워봐" 가 아닌 물리학이나 화학처럼 예측성과 모델링을 활용할 수 있는 학문이 되기를 바랍니다.
역시 전직 선생님이여서 그런가 칠판을 다루는게 예사롭지 않아....
쿠키님이 알려주는 수학 존잼... 사랑해요 진짜 사랑합니다
표범의 무늬, 얼룩말의 무늬가 어떤 과정으로 생겼는지를 수학으로 푼 연구가 생각나네요.
EBS 다큐프라임에 나왔던 연구입니다.
영상들이 다 너무 고퀄이야.... 영상미 뿐만 아니라 지식도 고퀄이고... 진짜 고생과 정성이 보여여...
수학을 자기분야에 어떻게 적용하면 좋을지 맛보기가 되었어요. 과학쿠키 정말 유익하네요.
생물학을 공부하는 생물학도입니다.
정말 가슴이 웅장해지네요..
멋있읍니다
행복합니다!
인간의 의사결정, 윤리적인 판단, 사회현상도 복잡계 현상인데
이런 가치판단의 영역도 순수하게 과학적으로 연구되는 세상이 올 것 같네요.
요즘 유행하는 빅 히스토리같은 분야도 있고, 심리통계도 있고, 더 전에는 벤담의 공리주의가 가치판단을 계산할 수 있는 단위로 만든다는 아이디어를 냈죠.
미분방정식... 너무 유용하지만 푸는 건 개 빡세서 사용하기가 어려운 도구 ㅜㅜ 아직 일반해가 안 알려진 미분방정식 풀이에 도전하시는 모든 학자님들께 존경의 뜻을 전합니다 ㅎㄷㄷ
과학쿠키님 영상 볼 때마다 온몸에 전율이 돋습니다.과학쿠키님은 기본적으로 학문에 대한 이해도가 높으시고, 그것을 전달하는 능력, 교수님께 하는 리액션까지 정말 완벽하시네요.과학쿠키님 영상을 보며 공학자의 꿈을 키우고 있습니다.정말 감사합니다.^^
인트로에서 왜 컵 색깔이 변할거라고 생각했을까
항상 많이 배우고 갑니다. 특히 이번 편에서는 지금 하는 일에 연관된 중요한 영감을 얻어가네요. 갓과학쿠키! ㅜㅜ
Instablaster...
(헉 이거보고잠들었었구나ㅏ...
좋은아침입니다이따가봐요__🛸)
수학적 모델을 이용해서 생물학을 연구하다니 앞으로의 생물학 발전이 기대됩니다! 한편으로는 무섭기도 하지만요..
진짜 멋있다
수학은 너무너무 중요한거 같아여..
문제는 너무 어렵다는거..ㅠ 생물엔 크게 관심이 없었는데 수학이랑 연관지어 알려주시니 없던 흥미도 생기는거 같네요 감사합니다 :)
정말 중요한 내용이네요! 감사합니다!
인터뷰 하실 때 태도를 배워야겠다고 생각이 들 정도로 너무 좋았고, 그래서 내용이 더 흥미롭고 풍부하게 느껴졌습니다
영상에서 많은 점 배웠습니다 잘봤습니다!
정말 새롭네요 재밌어여 ㅠㅠ
수학과 생물학의 만남의 예시
다르시 웬트워스 톰슨의 성장과 형태에 관하여(On Growth and Form): 1116 쪽의 두꺼운 책으로 정말 다양한 생물의 기관의 형태 형성을 수학으로 설명 특히나 마지막 17장 ("변형의 이론, 또는 관련된 형태의 비교에 대하여")에서 톰슨은 생물의 형태에 좌표의 개념을 도입한 뒤 좌표의 변형을 통해 관련된 다른 종의 형태가 나타날 수 있음을 많은 실례를 통해 보여 줌
앨런 튜링의 튜링 패턴: 반응-확산 방정식을 통해서 점, 얼룩, 줄 무늬 같은 동물들이 가지는 여러가지 패턴을 설명함
역쉬 공대생룩 체크남방 국룰이죠 ^^ 두 분 멋져요.
와앙 너무 재미있고 흥미롭네요! 그리고 두 분이 미분방정식을 이용해 생체시계를 풀어내는 과정을 설명하시며 너무 즐거워하시는 모습이 인상깊네요 ㅎㅎㅎ
사랑합니다 💟
생명현상을 수학으로 풀어내는것은 못참지~
생물학도 감탄에 울고갑니다
교수님과 쿠키님 모두 체크 셔츠 입읔 걸 보니 역시 진정한 이공대인이십니다..ㅎㅎㅎ
항시 응원합니다!
정말 유익한 영상이었어요. 수면 관련 문제를 겪고 있는 환자들을 도울 수도 있겠군요~
진짜 너무너무너무너무너무 멋있다.......
김재경 교수님 과제 하느라 이곳 저곳에서 많이 뵙네요 실제로 뵌적도 없으면서 내적 친밀감 생겨요
꺄 한시간전..🥺😭😍♥️♥️♥️
고맙습니다.
역시 이 형 미쳤어.. 이 형을 담기엔 유튜브가 너무 작은 그릇이다. 이번꺼 너무 재밋게 봤어요
좀비게임부터 잘 설명해주셔서 이해가 쏙쏙 되었어요!!
진짜 너무 유익하다 하...
당장 지난 시간에 장장 7시간 설명했기에 미분 따위 휘리릭 지나간다!!!
판서 글씨도 잘 쓰시네요
건강하려면 생체시계에 맞춰서 생활하려고 노력해야겠네요ㅋㅋ 설명도 정말 쉽게 해주시고 오늘도 많이 알아갑니다
수학과 생물학의 만남이라, 수학을 통해 기존 분야의 방법론을 보충해 모델링과 해석을 보다 정교하고 정확하게 행하고 결과와 원인을 예측을 할 수 있군요. 수리생물학이 또 어떤 결과를 낼지, 그리고 수학이 또 어떤 분야에 접목이 될 수 있을지 기대되네요 ㅎㅎ
17:47 에서 미분방정식 공식?보여주는 부분에서 f(p,a,k)가 의미하는건 뭔가요?
그러게요,, 저도 궁금
변수 p, a, k로 구성된 삼변수 함수요
중등수학에서(중고등학교 합쳐서) 형태만 본 거 같은 데 f(x, y)=xy-y²가 이변수 함수구요
period는 톱니바퀴와 같아서 같은층의 구성원은 동알한 시간 간격의 상황을 시차로 보이지만 다른층의 경우는 다르다 라고 보면 됩니다.
같은층에서 같은 주기를 같는것은 다른주기를 갖는이가 도태되기 때문 입니다. 이는 같은층에서는 같은 주기를 갖지않으면 자폭한다는 것 입니다.
교수님 대학원생들 영입하시려구..ㅎㅎㅋㅋ
와 근데 진짜 너무 유익해요
수학은 너무 좋다..
계속 잘생겨지시네요 선생님
* [R = 10t] *
( ex) dR / dt = 10 X t = R )
A : 10 + R = 20t ( ex) 10 + 10t = 20t )
B : 20 + R = 30t ( ex) 20 + 10t = 30t )
* [2R = 20t] *
( ex) 2 X 10t = 20t [ ex) 10t + 10t = 20t ( R + R = 2R ) ] )
A : 10 + 2R = 30t ( ex) 10 + ( 2 X 10t ) = 30t )
자동차의 속도하고 관련한 미분방정식 계산 풀이를
초, 중학교식 수학 연산으로 다시 해석해 봤는데.........
물리학자들이 양자역학을 발견하고 이를 바탕으로 CT와 MRI가 만들어졌듯이 세포 하나 하나의 모든 유전자와 단백질 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 정말 어마어마하게 신박한 관찰 도구가 필요합니다. 만약 그런 날이 오면 미분방정식은 생물학과 결합하여 인간을 '신'으로 만들어 줄 것입니다.
양자역학이 잘 알듯이 관찰은 단지 확률분포적으로만 가능하고 결과에 영향을 줍니다. 물리학은 단순결정만 다루어도 굉장한 수준이죠.
쿠키님! 이 영상에서 나온 내용들이나 그림을 학교에서 하는 주제발표에 조금 활용하여도 괜찮을까요…?
بتوفيق ان شاء الله 🥰
이 주제와 관련 서적
추천 해주실수 있나요?
생물학엔 좀 관심있는데, 수학은 너무 싫은 1인 ㅜㅜ(문송합니다ㅜㅜ ㅋㅋ..)
이번 영상을 통하여 수학으로 생명과학 혹은 생물을 연구하는 수리생물학에 대하여 알 수 있었어요. 쿠키님의 영상을 통하여 세상을 바라보는 시야가 더욱 더 넓어진 것 같아요. 너무나 잘 설명해주셔서 이번 영상도 재미있게 잘 보았습니다. 다음 영상도 기대하고 있을게요. 항상 재미있고 유익한 영상 제공해주셔서 감사합니다! ^0^
수학 정말 요긴하네😳
이렇게 보니까
세상의 모든 것에는
그에 대한 퍼즐이있는것같다
주기율표를 예상할수있었던것
처럼 그래서인가
나의 퍼즐은 어디있는것인지ㆍㆍㆍㆍ
주륵ㅠ
수학으로 모든것을 설명이 가능하면은 예언을 할 수 있나요?
예언은 아니고 예측은 가능하겠죠?
수학으로 수학을 설명한 내용을 다시 수학으로 설명...(무한반복)을 수학으로 설명할 수 있을까요? 모든것에는 당연히 수학 또한 포함되죠.
근데 수학으로 모든 것을 설명할 수 있진 않습니다 카오스 이론이 대표적인 예죠 진자 3개의 운동만 분석하는 것도 불가능한 것 아마 들어보셨을 수도 있을 것 같아요 그리고 양자역학의 세계로 들어가면 확률적으로 밖에 예측할 수 없다는 한계도 있죠 다만 수학이 활용될 수 있는 분야가 점점 넓어져가고 있으니 나중에가면 어떻게 될진 잘 모르겠네요
재밌구먼
SIR모델은 사드세요. 제발...
생물학에도 미분방정식이 적용되면 정말 생물학을 다음 차원으로 발전시킬 혁명적인 일이 일어날 것입니다. 그러나 현실적으로 불가능합니다. 미분방정식을 적용하려면 정량적인 kinetic data가 있어야 되는데 그것도 세포 하나하나를 실시간으로 각각 유전자와 단백질의 변화를 정량적으로 추적한 데이타가 필요합니다. 불행하게도 현재 그런 실험도구는 없습니다. 그저 수 만 개의 세포를 pooling하거나 아니면 아주 제한된 마커로 추적하는 그 정도 수준입니다. 물론 최근 single cell seq등의 single cell기술이 도입되었지만 어림도 없습니다. 언젠가 미래에 물리학자들이 정말 세포를 살아있는 채로 그 세포내의 모든 유전자와 단백질의 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 아주 신박한 기술을 개발해 주면 그때는 가능할 것입니다. 즉 생물학의 미래는 물리학이 쥐고 있습니다.
그런 아주 신박한 기술이 원하는 그 모양으로 나와주지는 않을 것 같군요.
통계를 이용해서 유전자를 추적해서 진화론을 연구한다는 생물정보학은 들어보셨나요?
염색체가 꼬이는 것을 연구하는 매듭이론은 들어보셨나요?
보일은 왜 보일 법칙만 발견하고 샤를 법칙은 발견하지 못했나요?
그만한 이유가 있었을까요? 온도를 변화시킨다는 단순한 생각을 못한 건가요?
7:03 왜 k2PZ를 빼는건가요? 좀비가 물어 사라지는 수량을 K2Z로만 표현할수 없는건가요? 왜 p를 곱하는지 모르겠어요
후아 설랜다 ㄷㄷㄷ
지구온난화 관련된 영상 만들어 주세요!
지구온난화와 기후변화가 거짓임을 믿는 사람들이 은근히 많은것 같습니다..
이것은 우뇌를 메인으로 사용하는 방법 입니다. 수학족으로 값을 표현 했으면 물리적인 상황의 모델을 만들고 이것을 조합 하는 방식으로 시나리오를 만들면 전체의 시간과 환경적 구성을 알아낼수있읍니다. 그것이 내가 과학쿠키와 같은것을 보고 힌트를 얻어서 양자역학의 특허를 출원하는 방식의 절반 입니다.여기에는 피이드백,자기암시,마인드컨트롤,환경에서의 변화 감지 삼박자가 맞으면 실제생활에서 사용할수있게 됩니다. 그러면 돈이되겠죠.
ㄹㅇ 수학이란 모든걸 표기 할 수 있는 도구라고 봐도 되겠네
앞으로의 세상은 생물학에 미분이외에도 적분의 방식을 도입하여 시간댱의 효용성과 사용성의 측정에 의한 시스템을 구축하면 외부환경부분을 진화시킬수있게된다 라고 보면 됩니다.
사람들이 생명현상의 복잡성을 너무 과소평가하는 경향이 있는데 지금 현단계에는 분석에 적용할 데이타도 없는 판국에 수학적 모델에 매달리는 것은 어리석은 것입니다. 그러나 최근 생물학이 완전히 big data science로 변화하기 때문에 이에 필요한 machine learning, R & python coding, 리눅스 컴퓨터 사용능력, 선형대수와 통계에 대한 이해가 필요해졌습니다. 비록 이런 발전이 인간을 '신'으로 만들 수는 없지만 다음 차원으로 이끌어 줄 것입니다. 그리고 생물학의 왕이자 '꽃'은 여전히 분석이 아니라 실험입니다. 생물학은 어떤 분야보다도 실험자의 손에 따라 데이타가 심하게 흔들리며 고도의 실험의 장인을 필요로 합니다. 실험이 뒷받침되지 않으면 아무리 빅데이타로 가공을 해도 소설일 뿐이며 한층 더 불행한 건 그 소설 중 대부분은 현실과 안 맞거나 반대입니다. 그만큼 생명현상은 빅데이타 가공했다고 무슨 진리를 얻을 수 있는 그런 단순한 현상이 절대 아닙니다. 반드시 실험으로 그것도 유전자변형마우스까지 동원한 고도의 in vivo 실험으로 검증되지 않으면 그냥 쓰레기일 뿐입니다.
흠...실험도 언젠가는 인공지능으로 대체될거로 보입니다. 후에는 결국 실험기법에 대한 방법을 찾는것에만 인간이 필요하지, 오히려 말씀하신것처럼 손에의해 일관성없는 사람의 실험보다는 정밀하게 설계된 기계로 인공지능을 토대로한 다양한 실험이 진행되지 않을까 싶습니다. 최근에 단백질 구조를 찾는 것에서도 확실히 그 성과가 나타난것으로 보이고요.
후에..인간이 필요한 부분은 그 실험기법의 다양성과 다른개념의 생각들을 프로그램해주는 역할로만 남을듯합니다. 개인적인 생각입니다ㅎ
@@science. 생물학 실험이 인공지능으로 대체되면 정말 쌍수를 들고 대환영할 것입니다. 생물학 실험이 워낙 실험자에 따라 편차가 심한 데 사실 지나고 보면 정말 실험 잘하는 사람들끼리 실험하면 편차가 거의 없습니다. molecular biology를 4-5년 넘게 하고 박사 학위를 받은 사람도 실험을 순 엉터리로 하는 경우가 거의 대부분이고 그 사람만 실험하면 맨날 꽝이 나고 실험의 장인이 하면 잘 나오는 그 이유를 못 찾는 경우가 대부분입니다. 사람보다 훨씬 정밀한 센서와 로봇, 인공지능으로 대체할 수 있어서 더 이상 실험의 장인에게 의존하지 않아도 된다면 진짜로 좋을 텐데 현실은 전혀 그렇지 못 합니다. 이론적으로는 가능하겠지만 실제 실험을 해보면 생물학 실험은 뭔가 지금도 말로 표현할 수 없는 어떤 것때문에 사람의 손을 정말 많이 탑니다. 실험원리를 철저히 이해하고 꼭 성공시키겠다고 굳게 마음먹고 눈을 정말 부릅뜨고 매의 눈으로 관찰하며 실험에만 온 정신을 집중해야 제대로 된 결과가 나옵니다. 물리학이나 화학과는 완전히 다릅니다.
@@parmenideskim9739 그러니까 점점더 좋은 실험시약키트도 나오고ᆢ장비도 나오는거죠
아직은 그 장비들을 수동으로 조작하지만 후에
그 장비조차 스스로 사용되는것이라면, ᆢ사람컨디션따라 달라지는 결과가 후에는 정밀해지겠죠. 결국 생물학의 실험기법이나 세포를 다루는 방법의 패러다임이 바뀌지 않는다면 결국 모든것이 자동화될듯 합니다.
당장은 아니더라도요. 인간은 후에 실험자체 프로세서가 아니라 연구기법의 개발이나 생물자체의 정의를 찾는데에서만 큰 역할을 하게 될거라봅니다
좀비에대한 것은 생물학 시스템 내에서는 일종의 항상성이라는 것으로 시간의 연장을 갖고 오는데 시간의 연장은 관찰자의 지적인 관여에 따라 콘트롤이 가능한 상황을 맞게 됩니다. 이것이 수학과 생물학을 접목한 결과 입니다.
마지막으로 다양한 실험의 결과를 보고 일정한 메카니즘을 찿아내면 이제는 교통정리할수있는 상황을 맞게 됩니다. 다만 수요에 따라 메카니즘이 달라질수 있으므로 관찰이 필요합니다.
좀더나아가서는 전체의 수요에 따라서 자폭하는 상황을 맞지 않도록 계몽해야겠지요..
법칙의 법칙
법칙
배경지식
만담
수학자는 돈을 못번다? 수리생물학같이 돈도 벌고 인류의 난제를 해결하는데, 그 누가 수학을 무시하는가!
@@dbjaegy4 팩트 때리노ㅋㅋㅋㅋ
......분필 좋은거 쓰시네요.....
20:55 부터 24:10 까지 나오는 음악 뭔지 알수있을까요?
개인적으로 의뢰를 통해 제작한 배경음악입니다 :)
@@snceckie 답변 감사합니다!
안녕하세요, 2년 전 아무것도 모르던 중학생 때 처음 이 영상을 본 이후로 한국과학영재학교에서 기초뇌과학이라는 과목에서 circadian rhythm과 molecular clock에 대해 발표를 하게 되어 다시 찾아왔습니다 ㅎㅎ
그때도 그랬지만, 여전히 심장이 두근두근 뛰게 만드는 연구인 것 같습니다.
이런 컨텐츠 기획해주셔서 감사합니다 :)
동물은 대부분 본능에 의해 생체 시계대로 살아가는 것 같은데 왜 인간은 자연적인 것을 거스르고 내맘대로 살아가는 것일까요...? 혹시 이 세계가 거대한 실험실이고 우리가 그 실험용 쥐가 아닐런지 의심이 갑니다~😄
그건 본능이 뭐라고 생각하느냐에 따라 다르죠. 우주적 관점에서는 밥을 먹건 빵을 먹건 탄화수소 부스러기를 먹고 있는것 뿐인데, 문화에 따라 식단을 선택하고 있다고 믿는거죠. 물론 탄화수소 부스러기라고 하면 맛없게 들리니까, 권력은 탄화수소보단 밥이나 빵이란 말을 더 자주 사용하고 문화적 차이에 더 집중하는 것 뿐입니다.
@@tridish7383 무슨 소리신지요..? 영상에 나온 생체시계에 대해 안보셨나요? 저는 자는 시간이 제각각인 인간이 많아지는 것을 말하는 것인데 문화적 차이가 거기서 왜 나오나요?? 쉽게 설명해 주세요~ㅎㅎ
@@퇴끼-u5q 영상에서는 시교차상핵에만 집중하지만 멜라토닌 분비는 온도나 광주기에도 영향을 받습니다. 냉난방과 조명에 의해서 수면시간이 조금 줄어든 것 뿐이지 밤에 안자면 피곤한것은 똑같습니다. 야생동물들도 종종 밤을 새는것은 드문 일이 아닙니다.
@@tridish7383 아...역시나 어렵네요~@.@ 이제 과학을 취미로 하려는 사람 입장에서는 정확히 알아듣기 힘드네요 ㅎㅎ 저는 그냥 왜 다수의 사람들이(저포함ㅋㅋ) 밤에 졸린데 졸린눈 비벼가며 유튜브를 보고 게임등을 하며 올빼미가 되어가는 것인지... 우리도 모르게 어떠한 쾌락에 쇠뇌되어 생체시계가 고장나는 건 아닌지.. 반농담으로 웃자고 쓴 말인데... 너무 진지하신거 아닌가요^^?
암튼 어제도 새벽늦게자서 오늘 늦게 일어나려고 했는데 님의 댓글을 보고 깜짝놀라서 좀 일찍일어났네요~ㅎㅎ
덕분에 제 생체시계가 조금 고쳐진거 같습니다~ 감사합니다~😄
@@퇴끼-u5q 잠에 관해서는 아직도 모르는게 꽤 많습니다. 이를테면 청소년기 전후로해서 늦게자고 늦게 일어나는 식으로 수면주기가 바뀌는데, 전기를 안쓰는 원시 부족에서도 똑같은 현상이 나타납니다. 왜 그런지는 아무도 모르죠. 이런식으로 생각보다 많은 변칙이 존재합니다. 너무 열심히 짜여진대로 맞추려고 하지 말고 졸리면 자는게 건강에 좋을것 같습니다.
저기 있는 좀비 모의 실험을 해보고 싶은데, 어떻게 할 수 있을까요
코딩으로 할 수 있을거에요 :)
인체이듬을 연구하는 학문 역학도 있다
역학을 알면 인체이듬을 알수있다
생물학과 물리학 복수 전공한 학생인데, 생물학 하는 사람들 수학 정말 싫어함. 위 내용도 일반화학 화학 반응 속도론때 배우고, 생화학의 Michaelis-Menten식을 유도할 때 쓰이는데 다들 결과만 외움.
어떡해.... 분필도 잘 써 이 남자..
새벽 3시에 잠도 안오고 수학을 보다보니 ㅂㅎ여너어으ㅡ으트ㅓ야
더 샤이 닮으셨는데 ㅋㅋ
수학과 생물학의 만남이 컴퓨터 기술 발달로 활발해진 것은 사실이지만, 그 전에 짚고 넘어가야할 것이 있습니다.
컴퓨터 발달 전에, 생물학이 응용 수학의 중요한 축인 통계학에 중요한 영향력을 끼쳤다는 점입니다.
다윈이 "종의 기원"을 발표한 후에 많은 사람들이 이를 증명하고자 했습니다. 다윈이 수백가지 관찰을 통해 진화론을 주장한 것은 타당했지만, 관찰은 연역적 증명이 아니기 때문이죠.
이 때 물리나 화학이라면 수학을 도구로 이론을 만들고 실험을 통해 증명합니다. 하지만 생물에 수학 모형을 그대로 사용하기는 어렵습니다. 생명 현상은 복잡하기 때문이죠. 이 때 수학을 사용할 수 있도록 해주는 도구가 통계학입니다. 통계학은 우리 관심 밖에 있는 복잡한 관계를 불확실성으로 치부하고, 그것을 효율적으로 통제하는 법을 제공합니다.
예를 들어 아버지 키가 크면 유전적으로 아들 키도 크다를 증명한다고 합시다. 이 가설을 검증하기 위해 자료를 모아보았습니다.
사실 이 가설을 증명하기는 어렵습니다. 키는 유전적 요인 외에 환경적 변수 등 복잡한 요인들이 영향을 주기 때문이죠.
그래서 어떤 부자는 아버지와 아들이 모두 동년배 평균보다 큰 경우가 있고, 어떤 경우는 아버지는 작았음에도 아들이 크기도 합니다.
이 때 통계학은 아버지와 아들이라는 관계 외에 나머지 요인들을 불확실성으로 처리합니다. 즉, 관찰된 자료는 가설이 검증하고자 하는 평균값에 원인이 불확실한 오차가 더해진 것으로 간주되죠. 그리고 평균적 경향을 수학적으로 효율적인 방법을 통해 추정합니다. 그다음 계산된 평균적 경향을 통해 생물학적 가설이 증명되는 것이죠.
이러한 연구를 한 사람으로는 현대통계학의 아버지 중 하나인 칼 피어슨 (주요 작업: 피어슨 상관계수, 카이제곱 검정, 기술통계학 등), 로널드 피셔 (주요 작업: 최대가능도추정법, 실험계획법, 유전학, 진화론 연구 등) 등이 있습니다.
이들은 컴퓨터가 필요한 복잡한 모형이 아닌 단순한 모형으로도 생물학적 통찰을 제공했습니다. 물론 통계 모형의 계산식이 단순하다는 것은 아닙니다.
이러한 노력으로 다윈의 진화론은 수학을 통해 이론이 전개될 수 있었고, 후에 멘델의 유전법칙과 결합되어 보다 완전한 진화학으로 거듭나게 됩니다.
한편 그들이 생물을 이해하기 위해 사용했던 통계적 추론은 또한 현대 통계학 발전에 큰 기반이 되었습니다.
p값 자체가 과학적인 정의라고 하기 어려워서
8:59 현미경은 얀센이 처음 발명 했습니다.
현미경 발명에만 이름 안붙여주셔서..
둘 다 왜 체크무늬 옷을 입었죠... ? 아이고
와.. 좀비게임 결과 소름
어우;; 넘 어려웡
재밓다..
음양을 알간..5000년전 주역을 보고 라이프니츠가 왜 중국동양철학문명에 그토록 열광하여 미치었는지? 양자역학의 닐스보어는 어떻고...ㅋ
알파 베타 값이 달라짐에 따라 주기가 달라지는것을
온도에 따라 일반적인 생체 현상들의 속도가 달라지는 것과 같은 원리로 이해해도 되나요?
그렇게 달라지는 현상이 핵속의 per단백질 농도와 활성화 단백질 농도의 비가 1대1이기 때문에 일어나지 않는 것인가요?
즉 알파랑 베타값이 어떻게 되던 비가 1대1이면 주기가 24시간으로 일정하다는 건가요?
17:19
22:20
그래서 좀비게임이 왜 주기성을 띠는지 자세하게 설명좀 해주실분?
이해가 잘 안감. 좀비게임 규칙 설명할 때 뭔가 빠트리고 알려준거 아님?
내 생각이지만 확률적인 요소를 제외하고 규칙을 설명한거임? 좀비의 감염속도가 플레이어의 복제 속도보다 압도적으로 빠르면서 좀비의 감염 확률이 100%라고 할 때 아무리 생각해봐도 플레이어가 멸종하는 결과밖에 안떠오르는데....
하지만 플레이어 수가 많이 줄어들고 좀비가 엄청 많은 상태에서 감염확률이 100%가 아니라면? 저런 주기성을 띌 수는 있다고 생각함.
직관적으로는 그렇지만 현실에서 사람이 많이 죽으면 인구밀도가 감소해서 감염확률이 100이라도 접촉하지 않고 살 수 있게 됨 그렇게 숫자가 늘어나다가 밀도가 어느 선을 넘으면 다시 감염이 많이 되서 죽게되고 이걸 반복함
ua-cam.com/video/c5mfR6fg5bQ/v-deo.html 2년전 YTN사이언스 영상인데, 그 이후로 1년동안 FEEDBACK LOOP 수식을 발견해 낸 김재경교수의 발전상을 보게 됩니다. 영혼을 담은 노력에 경의를 표합니다.
잘모르겠다
1빠구먼
학부때 제일 힘들었던 과목:편미분 방정식
싫어요 1 누구야 ㅡㅡ
09:43