我們一直在探尋人類最古老的一個疑問：為什麼世界是這個樣子的？從宏偉的大教堂到北美的周期蟬，從多佛比目魚到蜿蜒的海岸線，從海洋深處的鸚鵡螺，到美妙的音樂，從繁忙的機場，到浩瀚的星空……正是它們一起構成了密碼世界—— 一個充滿了數字的抽象世界。
生命的每一個層面都有數學的身影，要看見它，只需細心觀察要回答有關生命的所有問題，談何容易。要完全理解生命的本質，必須依靠數學的幫助。無論在哪一個層面上，從分子結構中，從生態系統中，從千姿百態的生命現象中，我們都能找到各種數學規律。
生命的數學現象到處可見。扔一塊骨頭，狗看到了，會毫不猶豫地沿直線方向追去。我們自然不會相信狗懂得兩點之間的距離，以直線為最短，只是生存的本能，促使它這樣行動罷了。動物的骨骼，各部分都有一定的比例關係。這種比例關係，已經成為研究古生物的重要方法。
更有趣的，是最近有科學家對動物的腸子長與身長作了調查，發現兔子、山羊的腸長與身長的比大，老虎、狼的腸長與身長的比小。他們認為：食草動物，腸長與身長比大，性格溫和；食肉動物，腸長與身長比小，性格兇暴。這是因為兔子、山羊吃草，老虎、狼吃肉，草比肉難消化，需要的時間長，所以腸子也就相對長一些了。
根據這種認識，他們又對以肉食為主的西方人和以素食為主的東方人作了調查，發現西方人的腸長與身長得比，幾乎普遍小於東方人。於是，在他們看來，這就是東方人比較文雅、西方人容易激動的一個原因。
這樣的說法，未必有什麼道理。
人的血液，是靠血管輸送到身體各部分去的。一個成年人的血管，總長近兩萬公裡，接起來可以繞地球半圈。現在，人和動物的血管直徑比已經弄清楚了。這就是從主動脈開始，血管不斷地分成兩個直徑一樣的分支，並且總是按照
縮小。經過計算證實，按照這樣的比值，血液在血管中流動時，消耗的能盤最小。血管的這種最佳選擇，可以用達爾文的進化論來解釋。
放射蟲是一種只有在顯微鏡下才能看到的海洋生物，這些微型動物用自己的機體構築起各式各樣的外觀十分美麗的數學圖案，一些圖案與歐幾裡德的正多面體形狀驚人地相似──其中有八面體、十二面體、二十面體等等。有人會說，這種相似性實在太離奇了，作者對這些骨架的規律性也許有點誇大其詞了。即便如此，這些生物所呈現出來的漂亮、精巧且十分規則的圖案總是毋庸置疑的事實。它們看上去就像一個個小小的數學模型。
尤其令人驚異的是蜜蜂。這種小昆蟲，能夠把蜂房正六稜柱底部的三個全等菱形的鈍角，都建造成109°28'。計算確定，這樣的蜂房消耗材料最少。今天，我們已把蜜蜂和各種飛禽走獸，都請進了仿生學中來，充當我們的老師。
螺線是另一種極為普遍且與生命相關的數學形態。我們對蝸牛背上的螺線形外殼都已十分熟悉，甚至許多人對海中的峨螺和濱螺也有所了解。有些水生貝類（如珠蚌那樣的雙殼類動物）則是由兩片盤狀的貝殼鉸合而成的，它們就沒有螺線那種引人注目的數學美。但多數水生貝類都具有螺線形的貝殼。
我們在鸚鵡螺身上看到的也許是最漂亮的螺線了。它的形狀非常接近於一種曲線，數學家將其稱為對數螺線（或等角螺線）。
用一根繩子的一端拴住一塊石子，並將整段繩子纏繞在石子上。然後在頭頂上方旋轉揮舞，讓繩子慢慢鬆開。繩子的長度不斷增加，其增加的長度與石子轉過的角度是成正比的（比方說，石子每轉過30°，繩長就增加10％）。此時，石子運動的軌跡就是一條對數螺線。這種對數螺線如此優美，以至於最早弄清其幾何特性的數學家貝努裡（JacobBernoulli）還請人將它鐫刻在自己的墓碑上。
異曲同工之妙的蔓生植物牽牛花、菜豆、蛇麻草等，也是是沿著螺旋線的方向，纏繞其他植物往上長的。還有榆樹的葉子，橡樹的枝條，也是按照螺旋線排列的。根據數學的分析，這樣可以最有效地接受陽光照射。蝸牛殼、牛角等是螺旋形。甚至松鼠在樹幹上相互追逐，也是沿螺旋線奔跑的。這是從樹頂的一邊到樹底的另一邊的最短線。
席捲全球新型冠狀肺炎，使我們有必要進一步了解我們的肺，當你呼入一口氣時，你的肺部會隨之擴張，這時，你身體裡的5億個直徑不到一毫米的微小肺泡就被空氣填滿。當你呼出這口氣時，這些數以億計的微小氣息通過越來越大的氣道，毫不費力地融合成一口最終的呼吸。這些氣道具有一種奇特的數學結構——它們是分形的。
20世紀生物學領域最重大成果——「脫氧核糖核酸(DNA)雙螺旋結構」的發現。我們知道DNA和蛋白質是兩類最重要的生物大分子。它們通常都是由眾多的基本元件（鹼基、胺基酸）相互連接而成的長鏈分子。但是，它們的空間形狀並非是一條平直的線條，而是一個規則的「螺旋管」。儘管在20世紀中葉人們就發現了DNA雙螺旋和蛋白質α螺旋結構，但至今為止，人們還是難以解釋，為什麼大自然要選擇「螺旋形」作為這些生物大分子的結構基礎。
不久前，美國和義大利的一組科學家，利用離散幾何的方法研究了緻密線條的「最大包裝」(OptimalPacking)問題，得到的答案是，在一個體積一定的容器裡，能夠容納的最長的線條的形狀是螺旋形。
研究者們意識到，「天然形成的蛋白質正是這樣的幾何形狀」。顯然由此我們能夠窺見生命選擇了螺旋作為其空間結構基礎的數學原因：在最小空間內容納最長的分子。凡是熟悉分子生物學和細胞生物學的人都知道，生物大分子的包裝是生命的一個必要過程。
作為遺傳物質載體的DNA，其線性長度遠遠大於容納它的細胞核的直徑。例如構成一條人染色體的DNA的長度是其細胞核的數千倍。因此通常都要對DNA鏈進行多次的摺疊和包紮，使長約5釐米的DNA雙螺旋鏈變成大約5微米的緻密的染色體。由此我們可以認為，生命遵循「最大包裝」的數學原理來構造自己的生物大分子。
世界上大部分地區的婦女頭髮是直的，有人認為直發不夠美觀，老去燙成捲髮。可是，非洲很多地區的婦女，頭發生下來就是卷的，有人認為捲髮不夠美觀，又老去燙成直發。天然捲髮的角朊蛋白結構呈螺旋形，不燙就直不了。
長期自然選擇的結果，生物按照數學法則來選擇適應本身需要的形狀，這種事例太多了。
西瓜為什麼長成球狀？任何同體積的幾何體中，以球的表面積最小。西瓜長成球狀，就可以減少表面水分散失，有利於它傳種接代。這個特點，正好符合人愛吃果肉、不愛吃瓜皮的願望。
竹子長成空心圓錐形，可以用有限的表面積，獲得儘可能大的體積，這對提高它的生存能力有利。不過，也有反常的情況。前不久，在湖南發現了二十多畝方竹，竹杆截面呈正方形。
植物的葉子有葉脈。葉脈是輸送水分和養分的交通線。科學家發現，各種植物葉子的幾何形狀雖然千差萬別，可是葉脈的圖案，卻與葉片形狀有著最經濟的對應關係。葉脈的圖案，能使維管束的數量最少，而運輸效果最好。已經有人提出來了，將來設計工廠或者城市的管道系統時，應該向植物的葉脈學習。
古希臘著名的數學家畢達哥拉斯(Pythagoras)曾給後人留下過這樣一個觀點：「萬物皆數也」。如果他的觀點是正確的，作為大自然的傑作——生命，一定也是按照數學方式設計而成的。
伽利略就說過：「大自然，這部偉大的書，是用數學語言寫成的。」自然界中的一切事物，都有「數」與「形」兩個側面，而自然界的幾乎所有事物又都是具有生命的，因此，數學其實也是一門富有生命意義、現實意義和品德意義的學科。
因此，數學不僅僅能夠提升生命科學研究，使生命科學成為抽象的和定量的科學，而且是揭示生命奧秘的必由之路。數字間有著令人迷惑的奇妙的聯繫，只有通過這些密碼我們才能了解掌控著整個宇宙的法則，從而揭開這個世界的真相。必將也是人類生活中的終極密碼。
數學的任何知識，都是來源於自然和生活，任何的數量關係，都是源於對自然的抽象和總結，每一個數學的知識點都是源於生活或生命的抽象，都應該蘊含了自然、生活和生命的價值和意義的。因此，數學的教學和學習，也應該站在熱愛生活、尊重生命的角度，去理解數學中所包含的生命的價值和意義。