زیست‌شناسی سامانه‌ای (Systems Biology) رویکردی نوین برای درک رفتار کل‌نگر سیستم‌های زیستی است. در این رویکرد، به‌جای بررسی یک مولکول یا مسیر خاص به‌تنهایی، به تحلیل تعاملات شبکه‌ای ژن‌ها، پروتئین‌ها و سایر اجزای زیستی پرداخته می‌شود.
در این میان، مدلسازی ریاضی نقش کلیدی دارد. چرا؟ چون به ما امکان می‌دهد این سیستم‌های پیچیده را به زبان ریاضی بیان کنیم، رفتار آن‌ها را در زمان تحلیل کنیم، و حتی آینده‌ی سیستم را پیش‌بینی کنیم.
مدلسازی ریاضی در زیست‌شناسی سامانه‌ای کاربردهای مهمی دارد:
- تحلیل دینامیک زمانی فرآیندهای زیستی
- شبیه‌سازی اثرات ژنی یا دارویی بدون نیاز به آزمایشگاه
- طراحی مداخلات درمانی هدفمند
- تبدیل اطلاعات کیفی به نتایج کمی و قابل مقایسه
مثلاً در یک شبکه تنظیم ژنی، با ساخت مدل ریاضی (مانند معادلات دیفرانسیل) می‌توان پیش‌بینی کرد خاموش‌کردن یک ژن خاص چه تاثیری روی رفتار کل سیستم دارد. این پیش‌بینی‌ها گاهی مسیر توسعه داروهای دقیق را روشن می‌کند.
به زبان ساده:
زیست‌شناسی سامانه‌ای نقشه‌ی کل سیستم را به ما می‌دهد، و مدلسازی ریاضی راهی است برای خواندن، تحلیل و حتی تغییر این نقشه.
