logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
Login
Login / Register
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
Login
Login / Register
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
Login
Login / Register
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
ค้นหา
    

ค้นหาบทความ

กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • หน้าแรก
  • บทความ
  • คณิตศาสตร์
  • ทฤษฎีการแก้ปมคณิตศาสตร์ และชีววิทยา

ทฤษฎีการแก้ปมคณิตศาสตร์ และชีววิทยา

โดย :
สสวท.
เมื่อ :
วันจันทร์, 08 สิงหาคม 2554
Hits
26388

ทฤษฎีการแก้ปมคณิตศาสตร์ และชีววิทยา

Rene Descartes นักคณิตศาสตร์ ผู้ประดิษฐ์คิดกราฟให้เราใช้กันทุกวันนี้ เคยมีความคิดว่าสัตวทุกชนิดมีลักษณะการทํางานเสมือนว่าตัวมันเป็นเครื่อง จักร ในขณะที่เขายังมีชีวิตอยู่ เขาเป็นพระอาจารยของสมเด็จพระนางเจ้า Christina แห่งสวีเดน พระนางได้เคยตรัสถาม Descartes ว่า ก็ในเมื่อเครื่องจักรสามารถผลิตเครื่องจักรไดเราจะถือว่าเครื่องจักรเป็นสิ่งมีชีวิตได้หรือไม่


Rene Descartes

คําถามคนละเรื่องเดียวกันนี้ก็คือคําถามว่า กระบวนการที่สัตว์คลอดลูกผลิตหลานนั้น มีขั้นตอนมีกลไกทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์หรือไม่

เมื่อประมาณ 100 ปีก่อน นักวิทยาศาสตร์บางคนได้เคยเปรียบเทียบสมองกับชุมสายโทรศัพท์ คนหลายคนมีความคิดว่า สมองทํางานแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในคอมพิวเตอร์ แต่จะอย่างไรก็ตาม ตลอดระยะเวลาอันยาวนานที่ผ่านมานี้ วิชาชีววิทยาและวิชาคณิตศาสตร์ มิได้เข้ามาเกี่ยวดองข้องแวะกันมากเลย บทบาทของวิชาคณิตศาสตร์ในการพัฒนาวิชาชีววิทยานั้นมีให้ดูน้อยมาก และความรู้ทางชีววิทยาที่จะปฏิวัติ ปฏิรูปทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ก็ยิ่งแทบจะไม่มีใหญ

T. Malthus นักประชากรวิทยาได้เคยคิดแบบจําลองทางคณิตศาสตร์ อธิบายอัตราการเพิ่มพลเมืองว่าเป็นไปในลักษณะเชิงเรขาคณิต และในขณะเมื่อพลเมืองมีจํานวนเพิ่มขึ้นมาก แต่เนื้อที่เพาะปลูกมีจํากัด เขาคิดว่าอัตราการผลิตอาหารของประชากรเหล่านั้นจะลดแบบเลขคณิต Malthus ได้สรุปคําทํานายว่า ภาวะทุพภิกขภัยในประเทศจะต้องบังเกิดอย่างมิต้องสงสัย ส่วนผลงานของ R.A. Fisher และ S. Wright นั้น ได้แสดงให้เห็นว่า หากเราใช้กฎพันธุกรรม และทฤษฎีความเป็นไปได้ทางคณิตศาสตร์แล้ว เราจะทราบโอกาสการอยู่รอดของยีน (gene) ในร่างกายได้

นักชีววิทยาปัจจุบันใช้วิชาสถิติในการวิเคราะห์ผลการทดลองต่างๆ มากมาย นักชีววิทยากลศาสตร์ (biomechanist) กําลังศึกษากลศาสตร์การบินของนก และการว่ายนํ้าของปลา นักชีววิทยาทฤษฎีการแก้ปมคณิตศาสตรและชีววิทยาโมเลกุลหลายคนกําลังร่วมมือ กับนักคณิตศาสตร์วิจัยปัญหาการลําดับยีนและโครงสร้างของ DNA ในเซลล์ เพราะเหตุว่าโมเลกุลของ DNA เป็นโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ ดังนั้นในการศึกษารายละเอียดของโมเลกุลนี้ เราจึงต้องการข้อมูลมาก เมื่อเป็นเช่นนี้นักชีววิทยาจึงต้องอาศัยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในการศึกษา เพราะคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถรู้การเคลื่อนที่ของอะตอมทุกอะตอมในโมเลกุล

ตามปกติแล้ว ใย DNA ของคนหากนํามาปะติดปะต่อกัน จะมีความยาวมากคือ ยาวถึงดวงอาทิตย์ไปและกลับ 50 ครั้ง แต่ขณะที่ DNA อยู่ในเซลล์ มันต้องขดตัวพันกันไปมาเหมือนเส้นสปาเก็ตตี้ เมื่อเป็นเช่นนี้บางส่วนของใยจะมีลักษณะเป็นเงื่อน เป็นปม (knot) มากมาย พอเวลาเซลล์จะแบ่งตัว ใย DNA จะต้องยืดตัวเองออกไม่ให้มีปมก่อนแล้วมันจึงแบ่งตัว หากมิฉะนั้นแล้ว ความผิดปกติจะเกิดและเซลล์จะตาย ปัญหาที่นักชีววิทยาต้องการรู้คําตอบเป็นอย่างยิ่งก็คือ ใย DNA ในธรรมชาติมีวิธีการสร้างปมและคลายปมอย่างไร


Knot Theory
ทฤษฏีที่ใช้ในการคลายปม

เมื่อ พ.ศ.2538 นักคณิตศาสตร์ชื่อ W. Menasco แห่ง State University of New York ได้แถลงว่า เขาได้พบทฤษฎีคณิตศาสตร์ที่สามารถใช้คลายปมทุกชนิดในโลกได้หมด (Knot Theory) ไม่ว่าปมนั้นจะชุลมุนและสับสนเพียงใด Menasco ชี้แนะว่าทฤษฎีบทนี้มีสมการที่ชี้ให้เห็นกลไกการผูกปมและคลายปมของ DNA ในเซลล์ และเขายังได้ชี้ให้เห็นอีกว่า จากทฤษฎีนี้เขาสามารถจะเข้าใจว่าเซลล์มะเร็งเกิดขึ้นได้เพราะเหตุใดอีกด้วย

เหตุการณ์ค้นพบนี้ยิ่งใหญ่และเป็นที่น่ายินดียิ่ง เพราะนักคณิตศาสตร์ได้แสดงให้เห็นแล้วว่า วิชาคณิตศาสตร์นั้นสามารถวางรากฐาน และให้หลักการที่สําคัญๆ แกวิชาชีววิทยาได

ไม่เชื่อก็ต้องเชื่อว่า ทฤษฎีการผูกเชือกรองเท้าในวิชาคณิตศาสตร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับทฤษฎีการแบ่งเซลล์ในวิชาชีววิทยา

หัวเรื่อง และคำสำคัญ
ทฤษฎี,คณิตศาสตร์,ชีววิทยา
ประเภท
Text
ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.
บทความ
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันจันทร์, 08 สิงหาคม 2554
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
สสวท.
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
คณิตศาสตร์
ระดับชั้น
ม.1
ม.2
ม.3
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนต้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป
  • 2133 ทฤษฎีการแก้ปมคณิตศาสตร์ และชีววิทยา /article-mathematics/item/2133-mathematics604
    คลิ๊กเพื่อติดตาม
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    คะแนนเฉลี่ย
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

คุณอาจจะสนใจ
ถุงพลาสติกจะไม่ล้นโลกด้วยหนอนผีเสื้อ
ถุงพลาสติกจะไม่ล้นโลกด้วยหนอนผีเสื้อ
Hits ฮิต (22567)
ให้คะแนน
ทุกวันนี้เมื่อเราไปซื้อของตามร้านค้า สิ่งที่เราได้มาหลังจากการจ่ายเงินคือสิ่งของที่เราต้องการบวกกับ ...
สำเร็จไปอีกขั้น กับการโคลนนิ่งที่เงียบหายไปนาน
สำเร็จไปอีกขั้น กับการโคลนนิ่งที่เงียบหา...
Hits ฮิต (22109)
ให้คะแนน
ไข่เยี่ยวม้า ตอนที่ 1
ไข่เยี่ยวม้า ตอนที่ 1
Hits ฮิต (17702)
ให้คะแนน
ไข่เยี่ยวม้า ตอนที่ 1 สุนทร ตรีนันทวัน ไข่เป็นอาหารที่สำคัญของคนเราทุกเพศทุกวัย นอกจากเราจะใช้ไข่ทำ ...

ค้นหาบทความ

กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)