Umweltauswirkungen von Dünger Abfluss dringend zu prüfen

Diese ScienceLives Artikel wurde bereitgestellt, um Live-Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation.

Ein Mathematiker an Herz, Angela Peace gilt ihre Befugnisse der quantitativen Argumentation für biologische Probleme. Als postdoctoral Fellow am National Institute for Mathematical and biologische Synthese verwendet Frieden mathematische Modellierung, um die Wirkung von Phosphor Verschmutzung durch Düngung Run auf das Nahrungsnetz Dynamik der Süßwasserseen zu bestimmen. Sie will wissen, wie kleine planktonischen Krebstieren genannt Daphnien und Algen wachsen in verschiedenen Phosphatspiegel. Als menschliche Tätigkeit das Gleichgewicht der Stoffkreisläufe in der Natur zu verändern weiterhin, sind die Fragen, die fragt, Frieden und die Antworten, die sie durch die Mathematik sucht zunehmend dringlicher geworden.

Name: Angela Peace
Alter: 27
Institution: Nationales Institut für mathematische und biologische Synthese
Heimatstadt: Tempe, AZ
Studienrichtung: Mathematische Biologie

Die National Science Foundation : Was ist dein Feld und warum es inspirieren Sie?

Angela Peace: Seit ich jung war, war die Mathematik immer mein Lieblingsfach in der Schule. Ich mochte die Herausforderungen und Chancen von Problemlösungen angeboten. Ich wusste, dass ich in einem Feld der Verwendungen angewendet Mathematik arbeiten wollte. Während meiner St Tage wurde ich in die Welt der mathematischen Biologie eingeführt. Dies ist ein Feld, das verwendet mathematische Modellierung und Analyse, die uns helfen besser verstehen, die Welt, in der wir leben. Hier kann Mathematik verwendet werden, um alle Arten von biologischen Problemen wie Bestimmung Impfstrategien um Epidemien zu verhindern oder Erhaltung Bemühungen zu helfen, indem ein besseres Verständnis der Nährstoffdynamik Rad- und Bevölkerung zu lösen. Entdecken dieses Feld war aufregend für mich. Es bietet Möglichkeiten für den Einsatz der angewandten Mathematics, um allerlei Verschiedenes vorgeschlagen durch biologische Phänomene zu lösen. [Mathe-Karriere nicht nur für Frauen addieren]

NSF: Bitte beschreiben Sie Ihre aktuelle Forschung.

A.P.: Derzeit arbeite ich an Modellierung Konsument-Produzenten Bevölkerungen um die Auswirkungen der Qualität des Essens auf Verbraucher Dynamik zu studieren. Ich untersuche die Wachstum Reaktion der Daphnien, die kleinen planktonischen Krebstieren und Algen unter unterschiedlichem Phosphor sind. Meine Mitarbeiter und ich verwenden ein Framework namens "ökologische Stöchiometrie," die das Gleichgewicht der mehrere Chemikalien in ökologische Wechselwirkungen betrachtet, um mathematische Modelle zu entwickeln. Die Modelle werden verwendet, um zu bestimmen, die Auswirkungen der Umweltverschmutzung Phosphor, über Düngung weglaufen, auf das Nahrungsnetz Dynamik der Süßwasserseen eingeführt.

NSF: Was ist das primäre Ziel Ihrer Forschung? / was ist Ihre primäre Berufsziel?

A.P.: Meine Forschung zielt auf die Verbesserung der Vorhersagekraft der theoretische Populationsökologie. Menschliche Tätigkeiten weiter Umweltgleichgewicht und Nährstoffkreisläufe zu ändern, ist es immer wichtig zu verstehen, wie diese Änderungen die Umwelt beeinflussen können. Im Laufe meiner Karriere hoffe ich, die Aufschluss über die mathematischen und physikalischen Eigenschaften in vielen komplexen biologischen Systemen. Ich glaube, dass mathematisch modellieren die wesentlichen Elemente und ihre Wechselwirkungen mit ökologischen Stöchiometrie ist eines der besten Tools, die wir haben zu einem besseren Verständnis dieser Welt.

NSF: Was ist das größte Hindernis für die Erreichung Ihrer Zielsetzung?

A.P.: Eines der größten Hindernisse für eine erfolgreiche Mathematik-Biologie-Modellierung gewinnt genügend Einblick in die biologischen Komplexität, ein sinnvolles Modell zu entwickeln. Ein sinnvolles Modell muss die richtige Dynamik zu erfassen, während die übrigen gefügig, und sie müssen vermeiden, übermäßig komplex. Annäherungen sind erforderlich – das schwierige Teil ist, herauszufinden, welche Annäherungen zu machen geeignet sind. Starke Kooperationen mit Ökologen und Vergleiche mit empirischen Daten sind erforderlich um dieses Hindernis zu überwinden.

NSF: Was Sie am besten über Ihre Arbeit tun?

A.P.: Ich mag so viele Dinge über meine Arbeit! Es ist herausfordernd und lohnend und präsentiert ständig andere Probleme zu bewältigen. Ich bin immer etwas Neues zu lernen, sei es ein einzigartiger Aspekt der Biologie oder eine Einführung in ein neues mathematisches Konzept in der Modellierung verwendet. Ich habe, mit anderen zusammenzuarbeiten, so bekomme ich die Möglichkeit, mit große und beeindruckende Forscher mit diversen Spezialitäten.

NSF: Die professionelle Leistung sind Sie besonders stolz?

A.P.: Als Student hatte ich das Glück, die Gelegenheit zu einer St mit ihrer Abschlussarbeit mentor. Ihr Forschungsprojekt beteiligten Messung Raten von Daphnien, kleinen planktonischen Krebstieren füttern. Es war sehr lohnend zu helfen, ihr Design ihr Experiment und beobachten Sie ihren Besitz übernehmen ihrer Forschung. Ich war so stolz auf ihre Begeisterung für ihre Diplomarbeit. Ich möchte auf jeden Fall Lehre und Betreuung von Studenten im Laufe meiner Karriere beteiligt werden.

NSF: Was die beste professionelle Beratung ist Sie jemals erhalten?

A.P.: Vor ein paar Jahren jemand sagte mir der besten Weg zum Erfolg in der Forschung ist zu lesen. Lesen Sie so viele wissenschaftliche Arbeiten, wie Sie können. Versuchen Sie, durch ein paar Papiere pro Woche. Das mag nicht wie viel auf den ersten, aber viele dieser Papiere sind wissenschaftliche und dicht. Es gibt so viel neue Forschung geschehen draußen, es unmöglich ist, alles mithalten, aber ständig Lesung dazu beitragen wird, Ihnen eine Vorstellung davon, was bekannt ist und wo die Lücken sind.

NSF: Welche spannenden Entwicklungen liegen in der Zukunft für Ihr Feld?

A.P.: Mathematische Biologie hat eine grosse Zukunft. Die unglaubliche Menge an Daten, die in diesen Tagen gesammelt werden fährt Mathematik und Biologie. Es gibt immer größere Mengen von Daten auf alle Arten von Systemen, von Genregulation und die Entwicklung der Genome zu Klimawandel und globale chemische Kreisläufe, sowie das Wachstum und Behandlung von Krebserkrankungen. Daten werden helfen, Validierung von Modellen, die wiederum hilft, die Daten zu interpretieren. Mathematische Biologie ist ein wachsendes Feld mit eine sehr spannende Zukunft.

NSF: Wer ist dein Held #1 und warum?

A.P.: In den frühen 1900er Jahren entwickelte Alfred J. Lotka grundlegenden Beiträge zur theoretischen Ökologie, betonte die wichtige Rolle der Mathematik in den biologischen Wissenschaften. Er entwickelte ein Räuber-Beute-Modell, das Framework Basis vieler ökologischer Modelle wurde. Sein Buch 1925 hat "Elemente für physikalische Biologie" Einblick, wie er die ganze Welt als lebendiges System beschreibt. Aileron grundlegend dazu beigetragen, dieses Feld und gab uns Hoffnung, die es möglich eventuell, brechen hinunter die enorme Komplexität biologischer Systeme und sie verstehen.

NSF: Was tun Sie, wenn Sie nicht im Labor oder im Feld sind?

A.P.: Ich bin ganz lieb mein Fahrrad. Ich bin über eine schöne lange Fahrt auf ein gutes Rennrad genießen. Es ist gut für Ihren Kopf frei und es ist schön, Zeit im Freien verbringen.

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