Einführung in die Theoretische Biologie

Dozent:innen: Jun.-Prof. Dr. Janina Hesse
Kurzname: 08.079.25108
Kurs-Nr.: 08.079.25108
Kurstyp: Vorlesung

Voraussetzungen / Organisatorisches

Freitags, 23. Oct. 2026 - 13. Feb. 2026, 12:15h-13:45h in Raum 04 422, Staudingerweg 9, 55128 Mainz

Kurs- und Prüfungssprache ist Englisch.

Inhalt

Theoretische Biologie
Ziel: Einführung in theoretisches Denken anhand verschiedener Themen der theoretischen Biologie: Wie können wir Mathematik nutzen, um biologische Prozesse zu verstehen? Der Kurs vermittelt Grundlagen für theoretische Studien, welche auch für zukünftige Kooperationen zwischen Theoretiker*innen und Experimentator*innen hilfreich sind, da er eine gemeinsame Sprache etabliert. Interesse an Mathematik und Programmierung wird empfohlen; der Kurs kann mit mathematischen Grundkenntnissen (Oberstufe) verfolgt werden.

Geplante Themen:
Populationsdynamik – z. B. exponentielles versus begrenztes Wachstum von Bakterien oder COVID-19-Infektionen.
Populationsgenetik – z. B. stabile Verteilung von Blutgruppen über Generationen hinweg.
Chronobiologie – circadiane Tag-Nacht-Rhythmen, Chronotherapie.
Epidemiologische Modelle.
Erregbare Zellen.
Neuronale Erregbarkeit.
Neuronale Netzwerke.

Zusätzliche Informationen

Qualifikationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Nach Absolvierung des Moduls sollen Studierende in der Lage sein
• grundlegende Konzepte der theoretischen Biologie zu erklären,
• Zusammenhänge zwischen Differentialgleichungen und deren biologischen Zusammenhang erkennen,
• ausgewählte Modelle im Rechner simulieren zu können,
• Grundlagen zur Dynamik komplexer Systeme zu erklären, insbesondere kritische Phasenübergänge und “early warning signals”.

Termine

Datum (Wochentag) Zeit Ort
23.10.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
30.10.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
06.11.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
13.11.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
20.11.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
27.11.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
04.12.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
11.12.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
18.12.2026 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
08.01.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
15.01.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
22.01.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
29.01.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
05.02.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik
12.02.2027 (Freitag) 12:15 - 13:45 04 422
2413 - Neubau Physik/Mathematik