{"id":139284,"date":"2015-02-09T05:15:11","date_gmt":"2015-02-09T04:15:11","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/matematicas\/?p=139284"},"modified":"2015-02-06T13:15:36","modified_gmt":"2015-02-06T12:15:36","slug":"hoy-en-dia-los-matematicos-y-los-biologos-se-necesitan-los-unos-a-los-otros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/matematicas\/2015\/02\/09\/139284","title":{"rendered":"\u201cHoy en d\u00eda los matem\u00e1ticos y los bi\u00f3logos se necesitan los unos a los otros\u201d"},"content":{"rendered":"

Antonio G\u00f3mez Corral es Profesor Titular de Universidad en el Departamento de Estad\u00edstica e Investigaci\u00f3n Operativa I de la Universidad Complutense de Madrid y miembro del ICMAT. Sus actuales \u00e1reas de investigaci\u00f3n se centran en la biolog\u00eda matem\u00e1tica y, en particular, en el uso de modelos estoc\u00e1sticos en epidemias y din\u00e1mica de poblaciones. Fue uno de los organizadores del congreso \u201cA Two-day Meeting on Mathematical Biology\u201d, que tuvo lugar en octubre de 2014, donde se se\u00f1al\u00f3 la biomatem\u00e1tica como una l\u00ednea de investigaci\u00f3n con un futuro prometedor. Hablamos con \u00e9l sobre esta joven disciplina.\u00a0\u00a0 <\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\u00bfCu\u00e1les dir\u00eda que son los grandes retos en biolog\u00eda matem\u00e1tica actualmente?<\/strong><\/p>\n

Es posible nombrar grandes retos en muy diversos \u00e1mbitos, por ejemplo, en biolog\u00eda de celdas, neurobiolog\u00eda, gen\u00e9tica, biolog\u00eda y gen\u00e9tica de poblaciones, ecolog\u00eda, epidemiolog\u00eda, inmunolog\u00eda, biolog\u00eda molecular, estructuras de prote\u00ednas y ADN, fluidos biol\u00f3gicos, biolog\u00eda del comportamiento, evoluci\u00f3n, etc. Por su especial impacto en medicina, puedo destacar la necesidad de entender las din\u00e1micas del c\u00e1ncer desde una variedad de perspectivas morfol\u00f3gicas, gen\u00f3micas y matem\u00e1ticas, entre otras, y de trasladar los modelos y datos a la pr\u00e1ctica cl\u00ednica. En epidemiolog\u00eda, uno de los nuevos retos est\u00e1 asociado a las redes sociales como Facebook o Twitter, que requieren el uso de herramientas computacionales y aproximaciones de networks <\/em>o redes complejas, con un n\u00famero muy elevado de individuos (o nodos) y aristas para reflejar los contactos entre individuos, permitiendo\u00a0 heterogeneidades.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 aportan los matem\u00e1ticos a la investigaci\u00f3n en biolog\u00eda?<\/strong><\/p>\n

La biolog\u00eda matem\u00e1tica es un campo multidisciplinar, donde los matem\u00e1ticos aportan modelos deterministas y estoc\u00e1sticos que se ajustan a problemas con una clara relevancia pr\u00e1ctica. En concreto, el uso de redes complejas en epidemiolog\u00eda requiere ideas de la teor\u00eda de grafos; el \u00e1lgebra combinatoria tiene aplicaciones en el control de sistemas en ecolog\u00eda; la investigaci\u00f3n en gen\u00e9tica molecular del DNA necesita de una amplia variedad de procesos estoc\u00e1sticos, como son las cadenas y los procesos de Markov, branching processes, <\/em>movimiento Browniano, y los procesos de difusi\u00f3n, entre otros; las t\u00e9cnicas de Monte Carlo (Monte Carlo Markov chains<\/em>) y los m\u00e9todos num\u00e9ricos basados en la teor\u00eda de large deviations <\/em>est\u00e1n presentes en la simulaci\u00f3n de eventos raros en modelos biol\u00f3gicos; y los modelos lineales y no-lineales en neurobiolog\u00eda emplean ecuaciones diferenciales parciales deterministas y estoc\u00e1sticas. Adem\u00e1s, los datos medidos o muestreados conducen a los procedimientos de ajuste y estimaci\u00f3n estad\u00edsticos.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo cree que es la relaci\u00f3n entre matem\u00e1ticos y bi\u00f3logos?<\/strong><\/p>\n

Hoy en d\u00eda los matem\u00e1ticos y los bi\u00f3logos se necesitan los unos a los otros. Por una parte, los matem\u00e1ticos se sienten fuertemente atra\u00eddos por los problemas en biolog\u00eda y justifican buena parte de sus investigaciones con potenciales aplicaciones en biolog\u00eda. Cuando se desarrolla una colaboraci\u00f3n efectiva entre matem\u00e1ticos y bi\u00f3logos, lo importante son las caracter\u00edsticas del problema biol\u00f3gico. Dentro de un grupo multidisciplinar, los matem\u00e1ticos, siendo quienes aportan las herramientas anal\u00edticas o num\u00e9ricas de resoluci\u00f3n, deben adaptarse a las pautas marcadas por los bi\u00f3logos.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 dificultades aparecen en este tipo de investigaciones multidisciplinares?<\/strong><\/p>\n

Las principales dificultades est\u00e1n vinculadas al hecho de que matem\u00e1ticos y bi\u00f3logos habitualmente no hablan el mismo idioma. Para el matem\u00e1tico inmerso en un grupo multidisciplinar es fundamental tener una cultura biol\u00f3gica b\u00e1sica que le ayude a entender la terminolog\u00eda usada por los bi\u00f3logos y a enriquecer su percepci\u00f3n del problema. Para entender esta dificultad, tengamos presente que, seg\u00fan el caso, los bi\u00f3logos, m\u00e9dicos y veterinarios definen el problema a estudiar, y los matem\u00e1ticos, junto a f\u00edsicos y estad\u00edsticos, son quienes construyen y estudian anal\u00edtica y num\u00e9ricamente los modelos. La estrecha interacci\u00f3n de estos dos grupos se extiende a lo largo de todos los pasos del proceso de investigaci\u00f3n, sin olvidar la transferencia de las conclusiones de la investigaci\u00f3n. En mi opini\u00f3n, no es sencillo traducir las caracter\u00edsticas biol\u00f3gicas y definir los objetivos biol\u00f3gicos en t\u00e9rminos matem\u00e1ticos, pero tampoco es inmediato seleccionar las t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas, ni estudiar anal\u00edtica o num\u00e9ricamente el problema y trasladar los resultados matem\u00e1ticos al problema biol\u00f3gico.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo cree que se podr\u00eda potenciar este trabajo en colaboraci\u00f3n entre diferentes disciplinas?<\/strong><\/p>\n

Una colaboraci\u00f3n mejor entre matem\u00e1ticos y bi\u00f3logos podr\u00eda potenciarse mediante dos tipos de iniciativas: en primer lugar, la mejora de la formaci\u00f3n espec\u00edfica del matem\u00e1tico en el \u00e1mbito biol\u00f3gico donde desarrolla su trabajo; y, en segundo lugar, una adaptaci\u00f3n din\u00e1mica del grupo de trabajo, que permita la incorporaci\u00f3n de personal que aporte nuevas t\u00e9cnicas o habilidades matem\u00e1ticas, estad\u00edsticas y computacionales. Una de las iniciativas para mejorar la formaci\u00f3n de los matem\u00e1ticos es la organizaci\u00f3n de escuelas de verano orientadas a investigadores en formaci\u00f3n y post-doctorales en biolog\u00eda cuantitativa.<\/p>\n

\u00bfPodr\u00eda destacar alg\u00fan ponente y alg\u00fan tema del congreso \u201cA Two-day Meeting on Mathematical Biology\u201d, que tuvo lugar los d\u00edas 29 y 30 de octubre de 2014 en el ICMAT, y describirlo con brevedad?<\/strong><\/p>\n

Es dif\u00edcil destacar a un solo ponente, prefiero resumir las tem\u00e1ticas de las charlas. En concreto, fueron invitados 11 investigadores. Sus conferencias, de una hora de duraci\u00f3n, trataron sobre un buen n\u00famero de conceptos y herramientas anal\u00edticas de utilidad en diferentes problemas en biolog\u00eda matem\u00e1tica, como el uso de epidemias estoc\u00e1sticas en redes sociales (Tom Britton, Universidad de Estocolmo, Suecia),\u00a0 problemas en ecolog\u00eda y biolog\u00eda de celdas analizados desde caminos aleatorios (Mart\u00edn L\u00f3pez Garc\u00eda, Universidad de Leeds, Reino Unido), la incorporaci\u00f3n del comportamiento humano en epidemias (Joan Salda\u00f1a, Universidad de Girona), estrategias de caos en din\u00e1mica de poblaciones (Daniel Franco Leis, UNED), modelos de poblaciones estructurados por su tama\u00f1o (\u00d3scar Angulo y Miguel \u00c1ngel L\u00f3pez-Marcos, Universidad de Valladolid), entornos aleatorios y peri\u00f3dicos en modelos de epidemias (Nicol\u00e1s Baca\u00ebr, Institut de Recherche pour le D\u00e8veloppement, Francia), cadenas de Markov en la propagaci\u00f3n de una epidemia (Mar\u00eda Jes\u00fas L\u00f3pez-Herrero, UCM), redes de contacto complejas (Romualdo Pastor-Satorras, Universidad Polit\u00e9cnica de Catalu\u00f1a) y modelos estoc\u00e1sticos en epidemias en granjas (Benjam\u00edn Ivorra y \u00c1ngel M. Ramos, UCM).<\/p>\n

—<\/p>\n

\u00c1gata A. Tim\u00f3n es responsable de Comunicaci\u00f3n y Divulgaci\u00f3n en el ICMAT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Antonio G\u00f3mez Corral es Profesor Titular de Universidad en el Departamento de Estad\u00edstica e Investigaci\u00f3n Operativa I de la Universidad Complutense de Madrid y miembro del ICMAT. Sus actuales \u00e1reas de investigaci\u00f3n se centran en la biolog\u00eda matem\u00e1tica y, en particular, en el uso de modelos estoc\u00e1sticos en epidemias y din\u00e1mica de poblaciones. Fue uno de los organizadores del congreso \u201cA Two-day Meeting on Mathematical Biology\u201d, que tuvo lugar en octubre de 2014, donde se se\u00f1al\u00f3 la biomatem\u00e1tica como una l\u00ednea de investigaci\u00f3n con un futuro prometedor. 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