0000006 (23)

WSTĘP

Fizyka i biologia, dwie podstawowe nauki przyrodnicze, różnią się nic tylko przedmiotem zainteresowań — materia nieożywiona i materia ożywiona — lecz także metodyką badań.

Fizyka opisuje właściwości materii i zjawisk ilościowo, za pomocą wielkości. Odkrywane między wielkościami zależności funkcyjne pozwalają na sformułowanie praw ilościowych, praw wyrażających się za pomocą wzorów matematycznych.

Biologia natomiast stosowała do niedawna metody jakościowego opisu właściwości obiektów biologicznych. Pozwalało to na ustalanie pewnych prawidłowości jakościowych oraz na dokonywanie pewnych klasyfikacji, także jakościowych. Niewielu można by wyliczyć badaczy takich, jak Galvani, Helmholtz, Mayer, Young, którzy w przeszłości zajmowali się układami i procesami biologicznymi z punktu widzenia fizyki, o których można by powiedzieć, że są prekursorami biofizyki.

Żywiołowy rozwój biofizyki daje się zaobserwować dopiero w ostatnich dziesięcioleciach. Osiągnięcia tego okresu przewyższają wszystko, co w tej dziedzinie uzyskano w ciągu ubiegłych wieków. Wyprzedziła w tym względzie biofizykę biochemia wskutek tego, że chemia wcześniej i intensywniej weszła na usługi nauk biologicznych.

Jest więc biofizyka nauką młodą, tak młodą, że dopiero się kształtuje jako samodzielna dyscyplina naukowa. Istnieją nawet trudności w podaniu jednoznacznej definicji biofizyki. Niemniej coraz częściej pojawia się biofizyka jako kierunek badań i jako przedmiot nauczania czy kierunek kształcenia na wyższych uczelniach. Uprawianie biofizyki wymaga gruntownej znajomości matematyki, fizyki, biologii, chemii, biochemii, a nawet niektórych dziedzin techniki, jak np. elektroniki i informatyki. Tym tłumaczy się różnorodność tematyki tego podręcznika.

Biofizyka zajmuje się układami biologicznymi i stawia sobie za cel poznanie fizycznej struktury tych układów, jak i fizycznej interpretacji ich funkcji. Ze względu na hierarchię struktur biologicznych dzieli się zazwyczaj biofizykę na: molekularną, komórkową, biofizykę układów biologicznych do całych organizmów włącznie. Biofizyka zajmuje się także wpływem czynników fizycznych na struktury biologiczne oraz na ich funkcje. Ma to szczególne znaczenie w związku z oddziaływaniem na organizmy żywe środowiska, które rozciąga się ostatnio nawet w kosmos. Biofizykę dzieli się także na czystą i stosowaną. Pierwsza zajmuje się problemami podstawowymi, druga zastosowaniem biofizyki i fizyki do celów praktycznych. Do biofizyki stosowanej można zaliczyć fizykę medyczną, wykorzystującą osiągnięcia fizyki i biofizyki do celów diagnostyki, terapii, profilaktyki, jak i badawczych w medycynie.

Można by w konkluzji zaryzykować stwierdzenie: biofizyka jest nauką stosującą metody fizyki do analizy struktur i procesów biologicznych. Przy czym metody fizyki nie należy rozumieć tylko jako stosowanie aparatury czy metod pomiarowych. Stosowanie mikroskopu, nawet elektronowego, do badań biologicznych jeszcze nie jest biofizyką. Chodzi tu o interpretacje fizyczne na podstawie praw fizyki. Interpretacją wyników doświadczal-

11