- Hvad er biofysik?
- Genstand for studiet af biofysik
- Mål for biofysik
- Filialer af biofysik
- Biofysikkens betydning
Vi forklarer, hvad biofysik er, dens mål, studieobjekt og grene. Også dens betydning for forståelsen af livet.
Hvad er biofysik?
Biofysik er disciplin der omhandler studiet af biologi fra synspunktet fysisk (deraf deres fælles navn). Denne dobbelte eller dobbelte natur gør det umuligt at definere, om det er en gren af fysikken tæt på biologien, eller en gren af biologien tæt på fysikken.
Under alle omstændigheder kombinerer den fysikkens teoretiske ånd med muligheden for at opnå verificerbare eksperimentelle resultater, noget almindeligt i biologien.
Biofysik er i denne forstand en af de første videnskabelige discipliner at kombinere forskellige tilgange til Videnskaber elementals, som er en stigende tendens i nutidens videnskabelige verden. Resultaterne opnået af denne disciplin er af interesse til både biologi og anvendt fysik.
Det er en ung disciplin, i det mindste i sin formelle anerkendelse, da dens studieområder endda går forud for selve videnskabsbegrebet. Den første egentlige biofysiske undersøgelse fandt sted i det syttende århundrede, da den tyske jesuitforsker Atanasio Kirchers (1601-1680) undersøgelser af dyrebioluminescens blev offentliggjort som en del af hans arbejde.Ars Magna Lucis et Umbrae”.
Genstand for studiet af biofysik
Genstanden for undersøgelse af biofysik kan defineres som det fysiske felt af liv eller anvendelsen af fysik til levende væsner. I vid udstrækning betragter han sit studieobjekt ud fra den klassiske mekaniks fysiske perspektiv, det vil sige den newtonske mekanik.
Det involverer udforskning af fænomener almindeligt i fysikkens verden, som f.eks elektricitet, det lys, det magnetisme, blandt andre, men knyttet til biologiens verden: bioelektricitet, bioluminescens, biomagnetisme og så videre.
Mål for biofysik
Biofysik forfølger en række forskellige mål, såsom:
- Forstå menneskekroppen og andre levende væsener mht systemer fysisk udstyret med kvantificerbare variabler såsom intern energi, entropi, etc.
- Oversæt til fysikkens sprog (det vil sige beskriv i dets termer) nogle særlige fænomener i komplekst liv, især dem, der involverer energier grundlæggende: elektricitet, magnetisme, tyngdekraft, etc.
- Anvend al den tidligere viden til løsningen af problemer specifikke, såsom fremstilling af proteser, opfindelse af behandlinger og nye værktøjer diagnostisk, eller nye materialer inspireret af livet selv.
- Omsætte en tværfaglig tilgang til fysik og biologi i praksis for at overskride begrænsningerne af et specifikt felt ved hjælp af værktøjer og viden af andre.
Filialer af biofysik
Hovedområderne for studiet af biofysik, som hver især indleder en bestemt interessegren, er følgende:
- Biomekanik. Det handler om studiet af processerne i den menneskelige krop, at forstå dem som anvendelsen af indre og ydre kræfter på den, hvilket giver os mulighed for at tænke på dem i termer som energieffektivitet, anatomisk mekanik osv., hvilket igen er nyttig til fremstilling af proteser.
- Bioakustik. Som navnet antyder, undersøgelsen af produktionen af lyd i dyr, herunder menneske. Dette spænder fra adfærden af bølger lyd, op til ørets neurofysiologiske apparat.
- Cellemotorer. Det er en disciplin, der omfatter bevægelser af levende væsener som en proces af energitransformation (kemi, normalt) på arbejde, og dermed være i stand til at efterligne dem (for at skabe nanomaskiner, for eksempel).
- Proteindynamik. Det handler om studiet af bevægelserne og folderne i protein og andre molekylære konstruktioner, i henhold til deres strukturer, funktioner eller sammensætninger, der anvender fysikkens love.
- Molekylær kommunikation. I bund og grund handler det om udveksling af information på celleniveau, begge imellem celler af samme organisme, som imellem encellede organismer, ved hjælp af systemiske principper, der godt kan forstås fra et fysisk synspunkt.
Biofysikkens betydning
Det mest interessante ved det biofysiske perspektiv er, at det gentænker eller gentænker grænserne mellem verden af stof (uorganisk) og livets verden (økologisk), da begge er påvirket af de samme grundlæggende kræfter i fysikken. På denne måde giver det en mere elementær forståelse af, hvad liv er, og hvad der adskiller levende ting fra det livløse stof, der omgiver dem.
På den anden side tillader biofysik, at biologiske problemer kan angribes fra et andet perspektiv, som udnytter fysikkens elementer, såsom anvendelsen af elektromagnetiske stråler i undersøgelsen af celler, eller kernemagnetiske resonanser til at studere vævene i organismer ingen grund til at beskadige eller knække dem.