Chance in Biology: Using Probability to Explore Nature

زندگی یک گزاره شانسی است: از حرکت مولکول ها تا سنی که در آن می میریم، شانس نقش کلیدی در جهان طبیعی دارد. به طور سنتی، زیست شناسان "صدای" اجتناب ناپذیر زندگی را به عنوان یک عارضه ناگوار در نظر می گیرند. نویسندگان این کتاب، با این حال، فرآیندهای تصادفی را به عنوان یک مزیت در نظر می گیرند. در این مقدمه بر شانس در زیست‌شناسی، مارک دنی و استیون گینز به خوانندگان کمک می‌کنند تا نظریه احتمال مورد نیاز برای درک رویدادهای تصادفی را - با استفاده از مثال‌هایی از امواج اقیانوس گرفته تا تار عنکبوت، در زمینه‌هایی از مکانیک مولکولی تا تکامل، به کار ببرند.

از طریق کاربرد نظریه احتمال، دنی و گینز در مورد نحوه عملکرد گیاهان و حیوانات در یک جهان تصادفی پیش بینی می کنند. آیا می توان انواع کانال های یونی را در یک غشای سلولی بسته بندی کرد و هر کدام در جریان نزدیک به اوج کار کنند؟ چرا رگ های ما لاستیکی هستند؟ مفهوم پیاده روی تصادفی بینش لازم را ارائه می دهد. آیا حد بالایی مطلق برای طول عمر انسان وجود دارد؟ آیا صدای یک کوکتل می تواند پرده گوش شما را بشکند؟ آمار افراط به ما امکان می دهد محاسبات مناسب را انجام دهیم. چقدر باید منتظر باشید تا جزئیات را در منظره مهتابی ببینید؟ آیا صدای تک تک مولکول ها را می شنوید؟ نویسندگان پاسخ هایی به این سوالات و بسیاری از سوالات دیگر ارائه می دهند.

پس از مقدمه ای بر روش های آماری اساسی که در این کتاب استفاده می شود، نویسندگان بر کاربرد نظریه احتمالات در زیست شناسی به جای جزئیات تاکید می کنند. از خود نظریه خوانندگان با پیشینه مقدماتی در حساب دیفرانسیل و انتگرال می توانند استدلال را دنبال کنند و مجموعه ای از مسائل به همراه راه حل های آنها برای تقویت مفاهیم ارائه می شود. استفاده از مثال‌های دنیای واقعی، تصاویر متعدد و خلاصه‌های فصل - که همگی با وضوح و هوشمندی ارائه شده‌اند - یک متن بسیار قابل دسترس را ایجاد می‌کنند. با ربط دادن نظریه احتمال به درک شکل و عملکرد موجودات زنده، نویسندگان به دنبال این هستند که کنجکاوی خواننده را در مورد آمار تحریک کنند و دیدگاه جدیدی در مورد نقش شانس در زیست شناسی ارائه دهند.

Life is a chancy proposition: from the movement of molecules to the age at which we die, chance plays a key role in the natural world. Traditionally, biologists have viewed the inevitable "noise" of life as an unfortunate complication. The authors of this book, however, treat random processes as a benefit. In this introduction to chance in biology, Mark Denny and Steven Gaines help readers to apply the probability theory needed to make sense of chance events--using examples from ocean waves to spiderwebs, in fields ranging from molecular mechanics to evolution.

Through the application of probability theory, Denny and Gaines make predictions about how plants and animals work in a stochastic universe. Is it possible to pack a variety of ion channels into a cell membrane and have each operate at near-peak flow? Why are our arteries rubbery? The concept of a random walk provides the necessary insight. Is there an absolute upper limit to human life span? Could the sound of a cocktail party burst your eardrums? The statistics of extremes allows us to make the appropriate calculations. How long must you wait to see the detail in a moonlit landscape? Can you hear the noise of individual molecules? The authors provide answers to these and many other questions.

After an introduction to the basic statistical methods to be used in this book, the authors emphasize the application of probability theory to biology rather than the details of the theory itself. Readers with an introductory background in calculus will be able to follow the reasoning, and sets of problems, together with their solutions, are offered to reinforce concepts. The use of real-world examples, numerous illustrations, and chapter summaries--all presented with clarity and wit--make for a highly accessible text. By relating the theory of probability to the understanding of form and function in living things, the authors seek to pique the reader's curiosity about statistics and provide a new perspective on the role of chance in biology.