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数学怎样帮助减缓血管硬化——ANZIAM巡礼 精选

已有 9561 次阅读 2015-2-26 15:46 |个人分类:金融分析|系统分类:海外观察| 应用数学

到澳大利亚卧龙岗学术访问两周后,顺便去风光绮丽的黄金海岸参加了ANZIAM 2015(澳大利亚和新西兰工业和应用数学)年会并在那里报告了我们金融数学的一些新结果。直接在澳大利亚应用数学的大泳池里游了两圈,体验了下那里的水温、流向和波涛。感想良多。尽管这个年会是个地方性的会议,但由于澳洲和西方的关系紧密,参加的人员有一定的国际化,在这个会议上我还是可以一窥世界应用数学前沿的动态和水平。

      首先,感觉强烈的是生物数学的悄然兴起,俨然已成大势。在这个会议上关于生物数学的报告占了大半。

      其次,研究工作紧贴实际,紧贴需求令人印象深刻。除了传统的流体力学问题,又有热门的金融数学问题,生物数学问题,还有新兴的纳米技术的数学模型,埃博拉病的传播和控制模型,气候变暖问题,交通问题等等。

      再者,鼓励培养新生力量。报告中有不少是学生,学生参加会议,如果提交报告被录用,还可以得到一点资助,在报告时,学生报告者名字下有特别记号,提醒听众鼓励包涵。

      会议按主题分为六个分会,但精华是几个大会报告,一般是一个小时。下面我向大家介绍一个我印象特别深刻的大会报告。

      报告的题目是“Modelling atherosclerotic plaque formation:Boundaries, balances and bifurcation”,题目就遇上了生词atherosclerotic。还好手机上有电子字典,立查,知道了这是关于粥样动脉硬化的课题。开始心想,离我专业太远了,估计听不懂。演讲者是悉尼大学的女学者Mary Myerscough教授。她开始花了将近15分钟介绍背景。脑心血管问题引发的死亡率已和癌症死亡率持平,占据疾病死亡前列。一下子就把这个课题的研究意义点得非常醒目。然后她开始扫医盲,告诉听众,造成血管阻塞的罪魁祸首是血管里粥样斑块的形成,造就的“魔鬼”是低密度脂蛋白胆固醇,而帮助疏通的“天使”是高密度脂蛋白胆固醇。漂亮的PPT将拿着铁锹推着小车不停通血管的天使和也拿着铁锹推着小车不停堵血管的魔鬼画得很卡通。接着她自然地引出了问题,我们可以通过验血知道了天使和魔鬼多少,却不知道他们什么情况下怎么工作,谁的工作更卖力,谁的铁锹更利索,谁的小车更大?粥样斑块是如何形成又如何可以消复?我们有什办法阻止其形成?怎么办?她接着问了一句经典:“How Mathematics can help?”(数学能如何帮助?)注意,她用的是“帮助”而不是“解决”!一句话把数学在应用中的角色拎得清清楚楚。她说第一眼是看不出数学可以回答上面的问题,但是斑块的形成过程的确与生理生化过程有关,而刻画这些过程正是数学的强项。这时她才进入正题,用数学中的一组反应扩散方程,将低密度脂蛋白、高密度脂蛋白,平滑肌细胞,T淋巴细胞,巨噬细胞以及后加的药物等在血管里的运动、转化、反应和扩散等状态描述出来。反应扩散方程组曾是我研究生期间研究的主要课题,也是我第一篇学术论文的主题,是比较熟悉的。下面她通过理论分析和计算得到了一些结果如解的分枝性等等,通过图示展示给听众,而回避用繁复的推导去轰炸听众。这些结果有些是已被医学实验证实的,有些是新的。很多学者到此为止,令我惊讶的是她还有下续工作,居然还进行小白鼠试验来验证她的结论。PPT上出现了两组小白鼠,一组对照,另一组正吃着什么油炸土豆片奶油蛋糕之类的垃圾食品,将小白鼠养成了胖胖鼠,把它们的低密度脂蛋白搞上去,然后按照她的理论结果介入药物,再通过不停地给胖胖鼠测血脂,观察高低密度脂蛋白的变化,验证她的结果。因此她的结论很有说服力。最后的致谢长长的一列名字,传达了这样的信息:应用数学研究早已远离传统数学孤独侠的单打独斗的特点而不容置疑地具有了团队性,也让我们见识了什么是现代应用数学!




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