一、定义
美赛生物通常指美国大学生数学建模竞赛（Mathematical Contest in Modeling，MCM，以及 International Contest in Modeling，ICM）中与生物学问题相关的建模题目。该赛事由 COMAP（数学及其应用联合会）主办，每年组织一次。赛事没有单独的生物赛道，生物相关内容出现在各年度的题目中，参赛队需要用数学方法描述、分析并预测生物系统的变化。
二、原理
生物相关题目的核心是把生命现象转化为数学关系。常见的建模思路包括：
- 微分方程模型：描述种群数量、物质浓度随时间的变化，例如 Logistic 增长模型。
- 传染病动力学模型：把人群分为易感者、感染者、康复者等仓室，如 SIR、SEIR 模型，用于估计传播速度和防控效果。
- 捕食-被捕食模型：用 Lotka-Volterra 方程描述两个物种之间的相互作用。
- 数据分析与统计模型：处理基因表达、实验观测或生态监测数据，常用回归、聚类和时间序列方法。
三、操作步骤
一支参赛队通常按以下顺序完成生物类题目：
- 读题并拆解问题，明确题目要求回答的数量指标和决策问题。
- 查阅生物学背景，确认变量的实际含义和取值范围。
- 做出合理假设，并说明每条假设的生物学依据。
- 选择模型，定义变量与参数，写出方程或优化目标。
- 用题目给定数据或公开数据估计参数，并进行求解或仿真。
- 做敏感性分析，检验结论对关键参数是否稳定。
- 撰写论文，包括摘要、模型说明、结果讨论和模型的优缺点。
四、常见误区
- 只追求模型复杂，忽视生物学意义。模型能解释现象，比公式多更重要。
- 假设不加说明。未说明理由的假设会被评审扣分。
- 把模型结果直接当作确定结论。应给出结果的不确定性范围。
- 忽略参数来源。参数需要注明出处，或说明估计方法。
- 把生物术语用错。变量定义与学科概念不一致时，结论容易失去可信度。
五、注意事项
- 参赛前应熟悉往年赛题，了解题目的常见类型和评审关注点。
- 生物背景知识可以通过综述文献、教科书和权威数据库补充，引用时需注明来源。
- 竞赛期间团队需遵守 COMAP 的规则，禁止使用未授权的外部协助。
- 论文的摘要应单独成段，直接给出模型和主要结论。
六、数据
本文未引用具体的参赛人数、获奖比例等统计数据。如需这些数字，请以 COMAP 官方网站（）公布的年度竞赛信息为准。
判断标准回顾
判断一道题是否属于美赛生物类题目，可以看题目是否涉及种群、传播、生态、细胞或基因等生命系统，并要求用数学模型回答问题。备赛时，建议先掌握微分方程和统计分析的基础方法，再结合生物学知识练习往年生物相关赛题。
