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Equazioni e modelli matematici per la Biologia: la lezione della Fisica Teorica

Relatore Barbara Bravi, alumna

Il campo della cosidetta “biologia quantitativa”, o “biofisica”, è andato plasmandosi su approcci fortemente interdisciplinari e in particolare si basa sul trasferimento di modelli dalla fisica statistica dei sistemi “disordinati” e dalla matematica dei processi stocastici. Questi possono essere visti come primi tentativi di formalizzazione a livello matematico della fenomenologia dell'organismo, senza diretti equivalenti nei sistemi tipicamente studiati dalla fisica ed di cui l'individuazione e la variabilità biologiche costituiscono componenti intrinseche.

Le finalità di questo seminario saranno:

  1. Introdurre le problematiche e gli approcci dominanti in questo campo, anche inuna prospettiva storica che metta in luce il processo evolutivo con cui idee derivate da altre teorie vi hanno trovato applicazione.
  2. Discutere un duplice aspetto del metodo scientifico: il reperimento di strumenti per la risoluzione di problemi e la costruzione di paradigmi teorici basati su principi di intellegibilità del fenomeno.
  3. Approcciarsi in maniera critica al “modello”, inteso come rappresentazione convenzionale per lo studio di un sistema: esso infatti implica un quadro preciso di assunzioni concettuali, oltre all'apporto di rimandi analogici e di una semantica propria.
  4. Delineare alcune domande aperte e direzioni di ricerca più recenti, in connessione con le nuove evidenze emerse grazie agli sviluppi tecnologici a livello sperimentale.



Programma

Il seminario si articolerà 4 sessioni, cosi suddivise:

  1. Neuroscienze: verrà spiegato come la descrizione delle reti neurali sia ispirata alla fisica dei materiali magnetici e vetrosi.
  2. Morfogenesi: a partire dal lavoro pioneristico di Alan Turing, si analizzerà il ruolo delle instabilità dinamiche durante le sviluppo di un organismo.
  3. Espressione genica stocastica: verranno discussi esperimenti e modelli matematici che si concentrano sugli eventi “random” a livello cellulare.
  4. “Noise Biology”: verrà presentato questo filone che indaga la variabilità biologica attraverso la nozione di “rumore” in dispositivi artificiali come circuiti e computers.

Destinatari: Studenti del Collegio Superiore (non sono richiesti particolari prerequisiti o conoscenze pregresse)


Calendario delle lezioni

Lunedì 18 aprile - 18:00-20:00
Martedì 19 aprile - 18:00-20:00
Mercoledì 20 aprile - 18:00-20:00
Giovedì 21 aprile - 18:00-20:00



Per iscriverti compila il form che trovi nel link sulla destra entro il 13 aprile.

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