Am 30. Juni und 1. Juli 2025 findet im Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) in Bielefeld ein Workshop mit dem Titel „New Directions in Experimental Mathematics“ statt. Dieser Workshop, der Fachleute aus den Bereichen Mathematik, Biologie und Informatik zusammenbringt, hat das Ziel, neue experimentelle Methoden zur Analyse genetischer Daten zu erforschen. Die Veranstaltung wird von renommierten Wissenschaftlern geleitet, darunter Professor Dr. Victor Chepoi von der Aix-Marseille-Universität sowie Professorin Dr. Katharina T. Huber von der Universität Norwich und Professor Dr. Kay Nieselt von der Universität Tübingen. Einen besonderen Beitrag leistet auch Professor Dr. Jens Stoye von der Universität Bielefeld. Die Teilnahme an dem Workshop ist kostenfrei, eine Anmeldung ist bis zum 2. Juni 2025 erforderlich.
Im Fokus der Diskussion wird die Verbesserung des Verständnisses der molekularen Biologie durch rechnergestützte Modelle und mathematische Theorien stehen. Die teilnehmenden Experten werden mathematische und rechnergestützte Ansätze zur Lösung komplexer biologischer Fragen beleuchten. Themen wie phylogenetische Netzwerke, diskrete metrische Räume und algorithmische Analysen von Genomveränderungen werden zentrale Elemente der Veranstaltung sein.
Forschungsschwerpunkte und Anwendungen
Ein wesentliches Anliegen der Workshop-Teilnehmer ist die Entwicklung neuer Methoden für die biologische Forschung. Dies geschieht vor dem Hintergrund der fortschreitenden Digitalisierung und quantitativ orientierten Ansätze in der Biologie. Die Interaktion zwischen theoretischer Biologie und angewandter Mathematik könnte potenziell neue Erkenntnisse in komplexen biologischen Systemen hervorbringen. Auch die Anwendung von Algorithmen zur Bestimmung von Verwandtschaftsgraden und die Erstellung von phylogenetischen Bäumen werden an diesem Forum erörtert. Diese wissenschaftlichen Ansätze sind zentral für die Phylogenetik, die sich intensiv mit der Erforschung von Abstammungen und der Analyse genetischer Daten beschäftigt. Dabei kommen unter anderem moderne Methoden wie die Maximum-Likelihood-Methode und Bayesian Inference zum Einsatz. Wikipedia erläutert, dass phylogenetische Methoden nicht nur in der Biologie, sondern auch in der Linguistik Anwendung finden, etwa bei der Bestimmung der Urheimat der indoeuropäischen Sprachfamilie.
Der Workshop wird zudem Professor Dr. Andreas Dress ehren, der als Pionier in der Analyse von Stammbäumen und genetischen Beziehungen gilt. Seine Forschungen haben bedeutende Impulse für das Verständnis von Lebensgemeinschaften und deren evolutionären Prozessen gegeben. Seine Ansätze, insbesondere in der mathematischen Modellierung, werden als besonders maßgebend betrachtet. Die Teilnehmer werden sich auch mit der praktischen Anwendung dieser Modelle in der Krebsforschung beschäftigen, zur Analyse von Tumormutationen, was die Relevanz dieser Methoden in der modernen Medizin unterstreicht.
Mathematische Modellierung als Schlüssel zur Erkenntnis
Die interdisziplinäre Arbeitsgruppe, die diese Themen zusammenbringt, hat sich der theoretischen Beschreibung komplexer natürlicher Systeme verschrieben. Ein zentraler Aspekt ist die Umsetzung dieser Theorien in mathematische Modelle, welche tiefere Einsichten in die Organisation und Funktionsweise lebender Systeme ermöglichen. Dabei spielen numerische Simulationen, Datenanalysen und statistische Physik eine entscheidende Rolle. Auch in Bezug auf komplexe Ökosystemmodelle, wie etwa dem Wattenmeer, werden die entwickelten Konzepte Anwendung finden und die Stabilität sowie Dynamik der Biodiversität in ökologischen Gemeinschaften analysieren. UOL hebt hervor, dass diese Ansätze auch bei der Untersuchung von Bioinvasionen und Epidemien von Bedeutung sind, was die interdisziplinäre Tragweite des Workshops nur verstärkt.
