EVANSTON - Northwestern University a reçu une subvention de 10 millions de dollars pour financer la recherche en biologie quantitative, un domaine interdisciplinaire qui utilise des modèles mathématiques pour décrire et analyser le développement des organismes vivants.

Fondation nationale de la science
Financée conjointement par la National Science Foundation (NSF) et la Simons Foundation, la subvention hautement compétitive établira le NSF-Simons Center for Quantitative Biology. Le centre permettra une recherche collaborative innovante à l’intersection des mathématiques et de la biologie moléculaire, cellulaire et organique, pour établir de nouvelles connexions et promouvoir l’éducation interdisciplinaire.



"L’écosystème de recherche collaborative et interdisciplinaire de Northwestern est l’environnement idéal pour le nouveau centre", a déclaré Jay Walsh, vice-président de Northwestern pour la recherche.. «La biologie quantitative s’appuie sur une gamme de domaines de connaissances - des sciences physiques et de la vie aux mathématiques et à l’informatique - dans le but de comprendre les« règles de vie »fondamentales. Nos points forts dans ces domaines distinguent Northwestern et nous permettent d’établir ce centre de connaissances dynamique. »

Les labos
En étudiant des animaux de laboratoire allant des mouches des fruits aux vers en passant par les grenouilles, les chercheurs du centre aborderont des questions fondamentales sur le développement de la vie, y compris comment une seule cellule peut s’auto-assembler en un animal vivant complexe avec des parties élaborées, chacune affichant ses propres fonctions complexes . La biologie quantitative sonde ces questions associées aux propriétés émergentes dans les systèmes vivants en utilisant des techniques mathématiques, statistiques, informatiques et de Big Data.



«Le centre appliquera les mathématiques à la recherche biologique sur le développement, ce qui est rare aujourd’hui», a déclaré Richard Carthew, directeur du NSF-Simons Center for Quantitative Biology et professeur Owen L. Coon de biologie moléculaire au Northwestern’s Weinberg College of Arts and Sciences. «L’espoir est que les mathématiques révolutionneront l’étude de la biologie d’une manière imitant l’impact que les mathématiques ont eu sur la recherche en physique.» Le centre facilitera également des collaborations étroites et soutenues entre les biologistes expérimentaux et les mathématiciens de Northwestern. Ces chercheurs interdisciplinaires travailleront à l’intersection de leurs domaines - en utilisant des technologies de pointe telles que la génomique, la microscopie, l’intelligence artificielle et la vision par ordinateur - pour découvrir des idées et des approches qui n’auraient pas été possibles en travaillant dans un seul domaine.



William Kath
«Ce financement nous offre une formidable opportunité de rassembler un certain nombre de chercheurs talentueux en un groupe cohérent», a déclaré William Kath, codirecteur du centre et professeur de sciences de l’ingénieur et de mathématiques appliquées à la McCormick School of Engineering de Northwestern. «Cela créera un tout nouvel ensemble d’interactions qui accélérera considérablement la recherche.»



«Les physiciens, les ingénieurs et les mathématiciens ont été intégrés ensemble aux Bell Labs et ont inventé le transistor», a ajouté Carthew. "Notre espoir est qu’une formule similaire de mathématiciens et de biologistes travaillant ensemble fera des découvertes qui seraient autrement impossibles." Les chercheurs interdisciplinaires du centre comprendront Madhav Mani, professeur adjoint de sciences de l’ingénieur et de mathématiques appliquées à McCormick et de biosciences moléculaires à Weinberg, dont la recherche se concentre sur la biologie quantitative. Physicien, Mani mène ses travaux en étroite collaboration avec des laboratoires expérimentaux qui étudient la dynamique du développement des organismes.

"Les abstractions mathématiques de phénomènes biologiques complexes commencent à aider à révéler - voire à détecter - de nouveaux modèles qui synthétisent, défient et guident l’expérimentation", a déclaré Mani.. «Une telle approche est opportune et nécessaire pour générer des percées compte tenu de la nature des questions et de l’abondance de données générées par les laboratoires de nos jours.».