کد : 3759
تاریخ درج مقاله : دوشنبه 27 مهر 1388 
علمی نوظهور به نام بیوفیزیک
اگر درمورد فرآیند های زیستی کنجکاو هستید و از حل معما ،طراحی آزمایش، ویا کار با اعداد و ارقام و رایانه لذت می برید، فرصت های هیجان انگیزی دربیوفیزیک در انتظار شماست.
 گروه : علم و دانش / علوم پایه
اگر درمورد فرآیند های زیستی کنجکاو هستید و از حل معما ،طراحی آزمایش، ویا کار با اعداد و ارقام و رایانه لذت می برید، فرصت های هیجان انگیزی دربیوفیزیک در انتظار شماست.

بیوفیزیک دانشی میان رشته ای است که در مرز مشترک ریاضی، فیزیک، شیمی، زیست شناسی وحتی کامپیوتر قرار دارد. دانشمندان دراین رشته با به کارگیری قوانین حاکم براین علوم به مطالعه ی چگونگی کارکرد موجودات زنده می پردازند.

موضوعاتی هم چون تیوری اطلاعات، علوم کامپیوتر، هوش مصنوعی، وسایبرنتیک(الگوسازی از روی موجودات زنده) ازجمله موارد مطالعات بیوفیزیک دان ها هستند.

تلاش برای ساخت حافظه های کامپیوتری با الگوگیری ازمولکول DNA، ساخت زیردریایی، رادارهای صوتی، بررسی آثار امواج ماکرویووامواج الکترومغناطیسی بی سیم بر مغز، تولید الکتریسیته توسط جان داران زنده و... مسایلی عملی پیش روی پژوهش گران در این عرصه است.

به طور کلی به علومی که سعی می کنند پدیده های طبیعت را به طریق علمی توصیف کنند، علوم طبیعی گفته می شود. بر اساس یک تقسیم بندی تاریخی وسنتی بررسی و توصیف پدیده های جهان زیست مند بر عهده ی زیست شناسان و تحلیل پدیده های جهان بی جان بر دوش فیزیک دانان نهاده شده است. اما لحظه ای تأمل کنید! مگر ماده ی تشکیل دهنده ی این دو جهان یکسان نیستند؟ مگر آبی که بخش بزرگی از جرم بدن ما را تشکیل می دهد، همان ترکیب H2O با همان ویژگی های آشنای فیزیکی وشیمیایی نیست؟ ومگر ترکیبات تشکیل دهنده ی بدن موجودات زنده از عناصری غیر از عناصر جدول تناوبی ساخته شده است؟.....

اکنون دانشمندان متقاعد شده اند که این مواد همانندند وبنا براین طبیعی است که درپی این باشند که دست کم بخشی از جهان زیست مند را به کمک قوانین فیزیک تحلیل کنند.

بیوفیزیک دانان سعی می کنند بفهمند که مغز چگونه اطلاعات را پردازش و ذخیره سازی می کند؟، قلب چگونه خون را به داخل رگ ها پمپ می کند؟، ماهیچه ها چگونه منقبض می شوند؟، گیاهان چگونه در فر آیند فتوسنتز نور را جذب می کنند؟، ژن ها چگونه روشن وخاموش(فعال وغیر فعال) می شوند؟، وبسیاری پرسش های دیگر ....

البته روان شناسان، زیست شناسان مولکولی و سلولی، دانش مندان علم ژنتیک، وبیوشیمی دان ها هم روی این مباحث کار می کنند ولی دیدگاه بیوفیزیک دانان اساسا از آن ها متفاوت است. بیوفیزیک دانان به طورویژه به فیزیک وشیمی -فیزیک فرآیند های زیستی توجه می کنند ودر این راستا از اندازه گیری، سنجش های کمی، وتحلیل بیش ترین کمک را می گیرند.

چالش هایی که بیوفیزیک دانان با آن ها مواجه هستند در سطوح مختلفی قرار دارند. در بالاترین سطح بررسی چگونگی فرآیند اندیشیدن، حس کردن، چشیدن، شنیدن، و دیدن در موجودات زیست مند قرار دارد. این گروه از دانش مندان سازوکار تنفس ونیز کارکرد سیستم دفاعی بدن موجودات زنده را مورد مطالعه قرار می دهند. گروهی از ایشان هم به مطالعه ی فرآیند های زیستی در ابعاد تک سلول ها می پردازند. آن ها تحقیق می کنند که سلول ها چگونه حرکت می کنند، تقسیم می شوند، وبه محرک های محیطی پاسخ می دهند ونیز چگونه به مواد اجازه می دهند به آن ها راه یابند ودرآن ها جابه جا شوند. برخی دیگر از این دانش مندان هم به ساختار و رفتار زیست مولکول های سازنده ی سلول ها (مولکول های خیلی بزرگ مثل DNAوپروتیین ها) علاقه مندند. توانایی این مولکول ها برای انجام فعالیت های زیستی ی پیچیده به ساختار سه بعدی و ویژگی های دینامیکی ی آن ها وابسته است.

خلاصه این که : کشف رابطه ی ساختار وعمل کرد پرسشی بنیادین در این دانش است.

بنابراین همان طور که در بالا اشاره شد بیوفیزیک به شاخه های مختلفی تقسیم می شود:

1) بیوفیزیک مولکولی

2) بیوفیزیک سلولی

3) بیوفیزیک جمعیت های سلولی

4) بیوفیزیک فیزیولوژیک

5) بیوفیزیک پرتوها و گرما

6) بیوفیزیک نظری

● خدمت بیوفیزیک به فیزیک

فیزیک دانان برای مطالعه ی سیستم های زیستی باید به ابزار هایی مثل مکانیک آماری، کوانتم مکانیک، ترمودینامیک غیر تعادلی و... مجهز باشند.

مسایل زیستی به فیزیک پیشه ها خدمت فراوانی کرده است .مثلا به آن ها آموخته است که ساخت موتور با بازدهی بالا و در ابعاد کوچک (حدود نانو متر) امکان پذیر است یا این که آزمایش باسلول های منفرد عملی است. هم چنین بیوفیزیک مسایلی را به جامعه ی فیزیک معرفی کرده است که فیزیک دانان هنوز برای آن ها پاسخ های قانع کننده ای نیافته اند. مسایلی نظیر پیچش پروتیین ها، ساز و کار خواندن اطلاعات از روی DNA، وعدم وجود تقارن چپ گرد و راست گرد از آن جمله اند.

● خدمت بیوفیزیک به زیست فناوری

نتایج تحقیقات بیوفیزیک پیشه ها تأثیر گسترده ای بر زیست فناوری وداروسازی دارد. محققان این عرصه ابزارهایی برای فهم اساس مولکولی بیماری هایی نظیر ایدز(AIDS) فراهم می کنند. آگاهی از چگونگی ی کارکرد پروتیین ها وغشاها، پایه ای برای طراحی منطقی داروها ارایه می کند.و...

● بیوفیزیک در ایران

در ایران مؤسسه بین المللی تحقیقات بیوشیمی-بیوفیزیک دردانشگاه تهران با طراحی دقیق وپیشرفته وقابل مقایسه با مراکز بیوانفورماتیک در کشورهای پیش رفته است. این مرکز با بهره مندی از اساتید مجرب تا مقطع دکتری به تربیت دانشجو می پردازد.

دانشگاه تربیت مدرس هم دراین رشته در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دانشجو می پذیرد.

دانشجویان رشته های فیزیک وزیست شناسی می توانند پس از شرکت در آزمون کارشناسی ارشد در رشته ی بیوفیزیک تحصیلات خود را ادامه دهند.

● بازار کار در ایران

فارغ التحصیلان رشته ی بیوفیزیک علاوه بر دانش گاه ها ومؤسسات آموزش عالی می توانند در مراکز تحقیقاتی مثل انستیتو پاستور، مرکز تحقیقات ژنتیک وتکنولوژی زیستی، مرکز تحقیقات غدد درون ریز ومتابولیسم، مرکز تحقیقات پلی مر و....مشغول به کارشوند.


منبع دانشنامه رشد
راسخون www rasekhoon net