Фрагмент

3. Какие основные этапы можно выделить в истории развития биофизики? Опишите историю развития биофизики.

Биофизика является синтетической наукой на стыке физики, химии, математики, биологии, физиологии и других наук.

Условно можно выделить три этапа ее развития: I этап — с начала XVII до середины XVIII в.; II этап — с середины XVIII до середины XX в.; III этап — с середины XX в. до наших дней.

1 этап — накопление отдельных фактов. Делались первые попытки количественных измерений характеристик и параметров биологических объектов и систем. Для объяснения установленных фактов и наблюдаемых явлений использовались законы физики.

2 этап — широкое проведение экспериментов и определение многих физико-химических параметров живых организмов. Для объяснения сложных биологических явлений привлекались законы физики и химии.

3 этап — формирование собственного понятийного аппарата, разработка сложных биофизических методов исследования, выделение ряда разделов в самостоятельные научные дисциплины (фотобиология, радиобиология, мембранология и др.). Для объяснения биологических процессов и явлений привлекают не только законы физики, химии, но и математики и биологии. Изучение таких процессов и явлений, как фотосинтез, внутриклеточное дыхание, мышечное сокращение, ионные механизмы биоэлектрогенеза, механизмы мембранной проницаемости и др., потребовало разработки новых биофизических подходов и методов. Анализ полученных результатов привел к созданию системы знаний, которая отличалась от ранее существовавшей в биологии, и в частности в физиологии, переходом на субклеточный, мембранный, молекулярный уровни организации и функционирования биологических объектов. Стало очевидно, что биофизика — это не только физика живого, законов физики недостаточно для понимания процессов жизнедеятельности, необходимо привлекать биологические законы и закономерности деятельности. Стала складываться методология биофизики.

В настоящее время для понимания физико-химических механизмов жизнедеятельности необходимо получать информацию о реальных молекулярных свойствах биологических объектов непосредственно в прямых экспериментах. В этой связи в биофизике стали использовать такие методы, которые позволяют связывать первичные молекулярные механизмы с особенностями конкретных биологических процессов и давать прямую информацию о биохимико-биофизических механизмах жизнедеятельности на субмолекулярном уровне в интактных биологических объектах. В биофизику внедрены ряд сложных высоко информативных методов, такие как: электронный парамагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс, спектрофотометрические методы, метод радиоактивных изотопов, микроэлектродной техники, метод регистрации сверхслабого свечения биологических объектов, флуоресцентные методы, метод математического моделирования и др.