- Какво е биофизика?
- Обект на изследване на биофизиката
- Цели на биофизиката
- Клонове на биофизиката
- Значението на биофизиката
Обясняваме какво представлява биофизиката, нейните цели, обект на изследване и клонове. Освен това значението му за разбирането на живота.
Какво е биофизика?
Биофизика е дисциплина който се занимава с изучаване на биология от гледна точка на физически (оттук и общото им име). Тази двойна или двойна природа прави невъзможно да се определи дали това е клон на физиката, близък до биологията, или клон на биологията, близък до физиката.
Във всеки случай, той съчетава теоретичния дух на физиката с възможността за получаване на проверими експериментални резултати, нещо обичайно в биологията.
В този смисъл биофизиката е една от първите научни дисциплини, които комбинират различни подходи Науки елементали, което е възходяща тенденция в съвременния научен свят. Резултатите, получени от тази дисциплина са от интерес както за биология, така и за приложна физика.
Това е млада дисциплина, поне във формалното си признание, тъй като областите на изследване дори предшестват самата концепция за наука. Първото правилно биофизично изследване е през седемнадесети век, когато като част от неговата работа са публикувани изследванията на немския йезуитски учен Атанасио Кирхер (1601-1680) върху биолуминесценцията на животните.Ars Magna Lucis et Umbrae”.
Обект на изследване на биофизиката
Обектът на изследване на биофизиката може да се определи като физическото поле на живот или приложението на физиката към живи същества. До голяма степен той разглежда своя обект на изследване от физическата гледна точка на класическата механика, тоест нютонова механика.
Тя включва проучване на явления често срещани в света на физиката, като напр електричество, на светлина, на магнетизъм, между другото, но свързани със света на биологията: биоелектричество, биолуминесценция, биомагнетизъм и т.н.
Цели на биофизиката
Биофизика преследва разнообразен набор от цели, като например:
- Разбиране на човешкото тяло и другите живи същества от гледна точка на системи физически надарен с количествено измерими променливи като вътрешна енергия, ентропия, и т.н.
- Преведете на езика на физиката (тоест опишете с нейните термини) някои конкретни явления от сложния живот, особено тези, които включват енергии основи: електричество, магнетизъм, земно притегляне, и т.н.
- Приложете всички предишни знания към решението на проблеми специфични, като производството на протези, изобретяването на лечения и нови инструменти диагностичен, или нови материали, вдъхновени от самия живот.
- Приложете на практика трансдисциплинарен подход към физиката и биологията, за да надхвърлите ограниченията на конкретна област, използвайки инструментите и знания на други.
Клонове на биофизиката
Основните области на изучаване на биофизиката, всяка от които открива конкретен клон на интереси, са следните:
- Биомеханика. Става дума за изучаване на процесите на човешкото тяло, разбирането им като прилагането на вътрешни и външни сили към него, което ни позволява да мислим за тях в термини като енергийна ефективност, анатомична механика и т.н., което от своя страна е полезен за производството на протези.
- Биоакустика. Както показва името му, разследването на производството на звук в животни, включително човешко същество. Това варира от поведението на вълни звук, до неврофизиологичния апарат на ухото.
- Клетъчни двигатели. Това е дисциплина, която включва движения на живите същества като процес на енергийна трансформация (химия, обикновено) на работа, като по този начин можете да ги имитирате (да създавате наномашини, например).
- Динамика на протеина. Става дума за изследване на движенията и гънките на протеин и други молекулярни конструкции, според техните структури, функции или състави, прилагащи законите на физиката.
- Молекулна комуникация. По същество става дума за обмен на информация на клетъчно ниво, както между клетки на същото организъм, като между тях едноклетъчни организми, като се използват системни принципи, които могат да бъдат добре разбрани от физическа гледна точка.
Значението на биофизиката
Най-интересното в перспективата на биофизиката е, че тя преосмисля или преосмисля границите между света на материя (неорганичен) и света на живота (органичен), тъй като и двете са засегнати от едни и същи фундаментални сили на физиката. По този начин той осигурява по-елементарно разбиране за това какво е животът и какво отличава живите същества от неодушевената материя, която ги заобикаля.
От друга страна, биофизиката позволява да се подходи към биологичните проблеми от различна гледна точка, която се възползва от елементите на физиката, като например прилагането на електромагнитни лъчи при изследване на клетките или ядрено-магнитен резонанс за изследване на тъканите на организми няма нужда да ги повреждате или счупвате.