Per què cal celebrar un any de la biologia matemàtica? Doncs pel mateix motiu que se celebren els altres "anys mundials de" i "dies mundials de": per tenir l'oportunitat de recordar la importància dels temes als que se dediquen i donar-los visibilitat. En el nostre cas, i segons la declaració oficial: "Per celebrar l'enorme increment i la importància de les aplicacions de les matemàtiques a la biologia i a les ciències de la vida en els darrers anys, [que] estan obrint noves vies d'interacció i són una font extraordinària de nous problemes matemàtics."
Fins fa relativament poc, les relacions entre les matemàtiques i la biologia no han estat gaire estretes. Com per ventura recordareu, la ciència moderna va néixer al segle XVII amb el descobriment que, en paraules de Galileu, "el llibre de la naturalesa està escrit en el llenguatge de les matemàtiques." Ben aviat, la física, la química i les enginyeries es beneficiaren de l'enfocament quantitatiu de l'estudi del món natural, però la biologia va quedar al marge d'aquesta revolució quantitativa, i així ha continuat fins fa unes poques dècades. Sembla com si els biòlegs no haguessin volgut escoltar Charles Darwin, qui en la seva autobiografia va escriure una de les frases més citades pels que donam classes de matemàtiques a futurs biòlegs: "Sempre he lamentat profundament no haver arribat prou lluny [en l'estudi de les matemàtiques] com per ser capaç d'entendre una mica els principis generals de les matemàtiques; doncs els homes dotats d'aquesta capacitat semblen tenir un sext sentit.''
Si l'aplicació de les matemàtiques en biologia ha estat molt més lenta que en altres ciències, ha sigut en part per la resistència dels biòlegs i en part per la dificultat d'aconseguir dades per analitzar, però també en part per la natura qualitativa i descriptiva de la biologia. Si en física tenim, per exemple, les lleis del moviment de Newton o de l'electromagnetisme de Maxwell expressades directament en forma d'equacions, els principis fonamentals de la biologia són de la forma "evolució per selecció natural" o "DNA->RNA->proteïnes" que costa molt de traduir en un conjunt d'equacions. És cert que des de fa dècades molts articles de biologia porten expressions matemàtiques, però la majoria de les vegades és bàsicament estadística descriptiva. En aquest aspecte sí que els biòlegs segueixen el consell del genetista John B. Haldane: "una unça d'àlgebra val més que una tona de raonament verbal.''
Per sort, la visió dels biòlegs de la importància de les matemàtiques en biologia ha canviat en els últims anys, com a conseqüència de la pròpia transformació que han sofert les ciències biològiques. L'augment exponencial en la capacitat de recol·lecció de dades i el fàcil accés a sistemes de computació d'alt rendiment permeten als biòlegs i bioquímics plantejar-se preguntes que eren impensables fa amb prou feines 30 anys. Com a conseqüència, l'ús d'eines computacionals per a l'anàlisi massiva de dades i el modelat matemàtic de processos biològics formen avui dia part essencial dels experiments en biologia molecular i bioquímica i comencen a ser-ho en ecologia i en ciències del medi ambient. Joel Cohen ja va plasmar el 2004 la creixent utilitat de les matemàtiques en les ciències de la vida, i la importància que tendrien aquestes aplicacions per a les matemàtiques, en una afortunada metàfora: "les matemàtiques són el proper microscopi de la biologia, però millor; la biologia és la nova física de les matemàtiques, però millor."
Amb el que ha costat a les matemàtiques penetrar en la biologia, sí que tenim motius per celebrar el que ja s'ha aconseguit i prendre impuls pel que vindrà.
Aquest és un bon moment per recordar algunes interaccions reeixides entre la biologia i les matemàtiques: les aplicacions de la combinatòria i les probabilitats en genètica i biologia de poblacions; les aplicacions de teoria de grafs en epidemiologia o en l'estudi de les interaccions d'ens d'interès biològic (des de gens a qui es menja qui als ecosistemes); les equacions de Hodgkin-Huxley en fisiologia; les equacions de Turing per explicar com apareixen les formes biològiqes; els diferents models de dinàmica de poblacions; les aplicacions de la topologia en l'estudi de les xarxes de neurones; etc. Per no parlar de les matemàtiques que hi ha al darrera de totes les aplicacions bioinformàtiques actuals, que permeten des de seqüenciar genomes a predir la funció de les proteïnes. I també és un bon moment per recordar que aquestes interaccions entre biologia i matemàtiques no només han estat útils en biologia, sinó que també han generat noves matemàtiques: les aplicacions en genètica i en la teoria de l'evolució varen impulsar l'estadística i la teoria de les probabilitats; les equacions de Hodgkin-Huxley i de Turing impulsaren la recerca en equacions de reacció-difusió; l'estudi de les reaccions bioquímiques ha estimulat la recerca en sistemes dinàmics; la bioinformàtica impulsa cada dia la recerca en probabilitats, estadística, teoria de grafs i combinatòria.
Celebrar un any que fomenti l'impuls de les interaccions entre les matemàtiques i la biologia no pot més que significar guanys per a totes dues disciplines. Però també en l'aspecte del màrqueting de les matemàtiques. Els matemàtics solem queixar-nos que les matemàtiques són belles i útils i fonamentals, però que la gent del carrer no ho veu. Aquest any de la biologia matemàtica serà una bona ocasió per vendre la importància i la utilitat de les matemàtiques. Quan explicam les aplicacions de les matemàtiques a la física (que si serveixen per calcular les trajectòries dels coets o expliquen per què els avions volen) o a la informàtica (la base matemàtica de les comunicacions i transaccions segures o de les pel·lícules d'animació per ordinador), la majoria de gent ho troba interessant nivell "mira tu!", però en realitat no té cap interès per la part matemàtica, només vol que l'avió voli i que els cabells de na Rapunzel semblin de veritat. Però si els explicam com s'usen les matemàtiques en la lluita contra les seves malalties o per mantenir el medi ambient on ells viuen... ah, amigo! Per ventura això ja els toqui més el viu i vulguin saber un poquet més d'aquestes matemàtiques que els poden curar o salvar l'entorn pels seus nets. Enguany serà un bon any per fer visibles aquestes aplicacions.
