EVANSTON - Northwestern University ha recibido una subvención de $ 10 millones para financiar la investigación en biología cuantitativa, un campo interdisciplinario que utiliza modelos matemáticos para describir y analizar el desarrollo de organismos vivos.

Fundación Nacional de Ciencia
Con una financiación conjunta de la National Science Foundation (NSF) y la Simons Foundation, la beca altamente competitiva establecerá el NSF-Simons Center for Quantitative Biology. El centro permitirá la investigación colaborativa innovadora en la intersección de las matemáticas y la biología molecular, celular y del organismo, para establecer nuevas conexiones y promover la educación interdisciplinaria.



"El ecosistema de investigación interdisciplinaria y de colaboración de Northwestern es el entorno ideal para el nuevo centro", dijo Jay Walsh, vicepresidente de investigación de Northwestern. “La biología cuantitativa se basa en una serie de dominios de conocimiento, desde el físico y las ciencias de la vida hasta las matemáticas y la informática, en un esfuerzo por comprender las" reglas de la vida "fundamentales. Las fortalezas de nuestra facultad en estos campos distinguen a Northwestern y nos permiten establecer este centro de conocimiento dinámico ".

Los laboratorios
Al estudiar animales de laboratorio que van desde moscas de la fruta hasta gusanos y ranas, los investigadores del centro abordarán cuestiones fundamentales sobre cómo se desarrolla la vida, incluida la forma en que una sola célula puede autoensamblarse en un animal vivo complejo con partes elaboradas, cada una mostrando sus propias funciones intrincadas. . La biología cuantitativa sondea estas preguntas asociadas con propiedades emergentes en sistemas vivos mediante el uso de técnicas matemáticas, estadísticas, computacionales y de big data.



"El centro aplicará las matemáticas a la investigación biológica del desarrollo, que es poco común en la actualidad", dijo Richard Carthew, director del Centro de Biología Cuantitativa NSF-Simons y profesor Owen L. Coon de Molecular Biosciences en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern. "La esperanza es que las matemáticas revolucionen el estudio de la biología de una manera que simule el impacto que las matemáticas han tenido en la investigación física". El centro también facilitará colaboraciones cercanas y sostenidas entre los biólogos experimentales y los científicos matemáticos de Northwestern. Estos investigadores interdisciplinarios trabajarán en la intersección de sus campos, utilizando tecnologías de vanguardia como la genómica, la microscopía, la inteligencia artificial y la visión por computadora, para descubrir ideas y enfoques que no habrían sido posibles trabajando solo en un campo..



William Kath
"Esta financiación nos brinda una gran oportunidad para reunir a varios investigadores talentosos en un grupo cohesivo", dijo William Kath, codirector del centro y profesor de ciencias de la ingeniería y matemáticas aplicadas en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern. "Esto creará un nuevo conjunto de interacciones que acelerarán enormemente la investigación".



"Físicos, ingenieros y matemáticos se integraron en Bell Labs e inventaron el transistor", agregó Carthew. "Nuestra esperanza es que una fórmula similar de matemáticos y biólogos que trabajen juntos logre descubrimientos que de otra manera serían imposibles". Los investigadores interdisciplinarios del centro incluirán a Madhav Mani, profesor asistente de ciencias de la ingeniería y matemáticas aplicadas en McCormick y de biociencias moleculares en Weinberg, cuya investigación se centra en la biología cuantitativa. Físico, Mani lleva a cabo su trabajo en estrecha colaboración con laboratorios experimentales que estudian la dinámica del desarrollo del organismo.

"Las abstracciones matemáticas de fenómenos biológicos complejos están comenzando a ayudar a revelar, incluso a detectar, patrones novedosos que sintetizan, desafían y guían la experimentación", dijo Mani.. "Este enfoque es oportuno, y se requiere, para generar avances a la luz de la naturaleza de las preguntas y la abundancia de datos generados por los laboratorios en estos días".