Таким образом, формирование всех естественных наук основано на использовании закономерностей, установленных физикой.
Уже в начале XIX века ученые полагали, что установленные для неживой природы законы физики могут быть распространены на живое.
Живые системы рассматривались как физические системы, не имеющие специфических особенностей, а биологические явления, внешне сходные с явлениями чисто физическими, трактовались как физические. Например, мышечное сокращение рассматривалось как результат пьезоэлектрического эффекта, рост клеток объяснялся механизмами, схожими с ростом кристалла и т.д. Однако, в XIX веке ряд ученых отмечали необходимость разделения понятий для живой и неживой природы. Известный английский ученый Пирсон в книге «Грамматика любви» указывал: ”Мы не можем с полной убежденностью утверждать, что жизнь есть механизм до тех пор, пока мы не в состоянии указать более точно, что мы понимаем под термином механизм в применении к органическим тельцам. Уже теперь представляется несомненным, что некоторые обобщения физики - в особенности великий принцип сохранения энергии, описывают часть нашего чувственного опыта относительно жизненных форм. Нужна отрасль науки, имеющая своей задачей приложение законов неорганических явлений или физики к развитию органических форм... Такую науку, пытающуюся показать, что факты биологии - морфологии, эмбриологии, физиологии - образуют частные случаи приложения общих физических законов,... лучше было бы назвать биофизикой”. Многие физические положения, важные для понимания биологических явлений, пришли в биофизику из понятий физической химии. П.П. Лазарев отмечал, что “предметом биофизики является изучение физических и физико-химических явлений, протекающих в тканях и органах человека, животных и растений”. На основе теории растворов П.П. Лазарев и В. Нернст показали, что в явлениях возбуждения и проведения нервного импульса решающая роль принадлежит ионам. Авторы обосновали ионную гипотезу возбуждения. С.В. Аррениус, основатель химической кинетики, установил, что ее общие закономерности применимы к изучению закономерностей кинетики биохимических реакций в живых организмах. Особенности проявления физических явлений в живом объекте требуют выделения самостоятельной науки – биофизики. Становление и развитие биофизики как науки на стыке биологии, физики, химии и математики проходило через ряд этапов и тесно связано с взаимным проникновением идей и методов. В 50-ые годы нашего столетия крупнейший физик Нильс Бор писал: “Ни один результат биологического исследования не может быть однозначно описан иначе, как на основе понятий физики и химии”. Американский биофизик Ю. Анкерман отмечал: ” Биофизика - наука труднодоступная для людей, которые не знают биологии или физики... С точки зрения природы используемого материала биофизика ближе к биологии, чем к физике.... В отношении методологии биофизика ближе к физике, чем к биологии”. Академик Г.М. Франк утверждал, что “биофизика не имеет присущего только ей предмета исследований, как, например, микробиология или энтомология. Эта наука характерна только ей присущим физическим подходом к изучению широкого круга жизненных явлений. Особенно тесна связь, скорее даже взаимо-проращивание, биофизики и биохимии”. Между этими науками нет четкой границы раздела и на стыке они даже перекрывают друг друга. Во второй половине XX века биофизика еще более упрочила свое влияние и роль в изучении живого, а ее некоторые разделы стали рассматриваться как биофизическая химия. Л.А. Блюменфельд пишет:” Биофизика есть часть биологии, имеющая дело с физическими принципами построения и функционирования некоторых сравнительно простых биологических систем, но рассматривающая их как нечто данное, не занимающаяся непосредственно вопросами их возникновения и эволюции”. В то же время другие авторы, например С.Э. Шноль, утверждают, что ход, этапы, траектории эволюционного процесса вполне подлежат изучению биофизикой с позиций математики, физики и физической химии. Начальный период развития биофизики показал, что основные законы физики, фундаментальной естественной науки о законах движения материи, принципиально приложимы для изучения биологических процессов на макромолекулярном, клеточном уровнях, и распространяются на популяционный и экосистемный уровни организации живой природы. В формирование биофизики как самостоятельной науки, как отмечалось выше, существенный вклад внесли российские ученые, такие как Чаговец, Лазарев, Ухтомский, Франк, Тарусов и многое другие.
|