بيوفيزيك ، پلي بين جهان جاندار و بيجان

به طور مثال تمام محلولهاي پليمري، كلوييدي، كريستالهاي مايع، ژلهها و شيشهها در اين مجموعه قرار ميگيرند حتي سيستمهاي دانهاي در ابعاد مختلف از ابعاد ميكروني تا ابعاد ماكروسكوپي مانند ترافيك در حوزه مطالعه اين شاخه از فيزيك قرار ميگيرند.با توجه به اين كه دنياي زنده تماما از ماده نرم ساخته شده است، يكي از مهمترين موضوعات اين شاخه از علم فيزيك درك خواص فيزيكي مواد بيولوژيك و ساختارهاي زيستي است. فيزيك و زيستشناسي دوشاخه بسيار قديمي و جذاب از علوم طبيعي را تشكيل ميدهند.

در تقسيمبنديهاي تاريخي وظيفه شناخت جهان جاندار بهعهده زيستشناسان قرار گرفته و فيزيك سعي در تبيين جهان بيجان دارد. اما اكنون ما ميدانيم كه جهان جاندار از همان مادهاي ساخته شده كه در جهان بيجان يافت ميشود.بيش از نيمي از جرم بدن ما را آب تشكيل ميدهد. اين همان آبي است كه از مولكولهاي اكسيژن و هيدروژن تشكيل شده است. همان آبي كه در دماي 100 درجه سليسيوس ميجوشد و در صفر درجه يخ ميزند.

ما ميدانيم كه نيروهاي وارد بر اتمها و مولكولهاي تشكيلدهنده موجودات جاندار از همان جنس نيروهايي هستند كه در فيزيك آنها را دستهبندي كردهايم. بارهاي مثبت و منفي با قانون كولن همديگر را دفع و يا جذب ميكنند.ميدانيم كه عناصر تشكيلدهنده بدن موجودات زنده همان عناصري هستند كه در جدول تناوبي، آنها را بر حسب خواص فيزيكي و شيمياييشان مرتب كردهايم. پس اين انتظاري كاملا منطقي است كه بخواهيم حداقل قسمتي از جهان جاندار را به كمك آنچه در فيزيك آموختهايم تحليل كنيم.

اين حركت در مطالعه رفتارهاي سيستمهاي زيستي به كمك قوانين فيزيك اولين بار به وسيله فيزيكداناني مانند شرودينگر آغاز گشت.اين تلاش از طرف زيستشناسان نيز با آغوش باز استقبال گشت. اين همكاري باعث پايهگذاري شاخه جديد بيوفيزيك شد كه يكي از شاخههاي علمي بينرشتهاي به حساب ميآيد. البته اين كه اين رشته عمر كوتاهي حدود نيم قرن را دارد به دليل پيچيدگي فيزيك حاكم بر سيستمهاي زيستي و همچنين مقياسهاي طولي و زماني فرآيندها در اين سيستمهاست.

فيزيكدانان براي آن كه بتوانند فيزيك سيستمهاي زيستي را مطالعه كنند نيازمند ابزارهايي چون مكانيك آماري، مكانيك كوانتمي و همچنين توانايي بررسي سيستمهاي پيچيده، سيستمهاي خارج از تعادل و سيستمهايي در ابعاد نانومتر بودند.چنين تواناييهايي هم در تئوري و هم در ابزارهاي آزمايشگاهي در سالهاي اخير اين امكان را در اختيار زيست ـ فيزيكدانان قرار داده تا فيزيك حاكم بر محيطهاي زنده را مطالعه كنند البته اين رابطه هيچگاه يك رابطه يكسويه نبوده و از آن طرف نيز فيزيك سيستمهاي زنده پنجرههاي جديدي را در برابر فيزيكدانان گشوده است.

- - , .