Кто такой биофизик и чем он занимается?

Средневековые философы и маги разделяли Вселенную на два взаимосвязанных мира – Макрокосм и Микрокосм. Под первым подразумевалась собственно Вселенная, под вторым – Человек, при этом Микрокосм мыслился отражением Макрокосма. И какими бы наивными ни казались сегодня эти представления, в определенной степени с ними можно согласиться: человек в частности и любой живой организм вообще является «слепком Вселенной» в том смысле, что живет по тем же самым законам. Как бы ни хотелось современным «магам» и экстрасенсам, никакой специфической «жизненной энергии» не найдено – в живом организме действуют те же виды энергии, что и в неживой природе: по нервным волокнам распространяются электрические импульсы, энергия химических соединений переходит в тепловую, мы можем видеть благодаря тому, что на нашу сетчатку воздействуют фотоны… да и атомы железа, углерода и других элементов, которые можно обнаружить в живом организме, ничем не отличаются от тех, из которых состоит все остальное!

Иными словами, в живых организмах действуют законы физики… но и в редукционизм впадать нельзя: на каждом уровне организации материи законы физики «работают» по-своему, и изучать их действие в живых организмах, не учитывая биологические закономерности, тоже нельзя! Вот так – на стыке физики и биологии – и родилась наука, изучающая особенности действия физических законов на биологическом уровен организации материи – биофизика. Формально ее все же считают разделом биологии, а не физики.

Отдаленные подступы к этой науке осваивались довольно давно – достаточно вспомнить знаменитый опыт Л.Гальвани с лягушачьими лапками, подергивающимися под действием электрического тока. Немецкий физик Г.Гельмгольц измерил скорость нервных импульсов. Немалый вклад в развитие биофизики внес наш соотечественрик А.Чижевский, изучавший влияние солнечной активности на процессы в биосфере.

Одна из первых попыток системного осмысления жизни с точки зрения физики связана с именем Э.Шрёдингера. Этого знаменитого австрийского физика широкая публика вспоминает в связи с его пресловутым «котом», который то ли жив, то ли мертв – но в данном случае мы имеем в виду его книгу, написанную в 1944 году, под названием «Что такое жизнь?» В этой книге ученый рассматривает широкий круг вопросов: он говорит о возникновении мутаций с позиции атомной физики (и это при том, что природа гена еще не была исследована), он вводит понятие «отрицательной энтропии», которую живой организм должен экспортировать в противовес нарастанию энтропии в нем самом.

Современная биофизика включает в себя целый ряд направлений. Биоакустика изучает, как живые организмы используют звуковые волны для общения и локации. Биомеханика изучает механические свойства живых тканей, органов, тел. Зрение и биолюминисценция – сфера действия биооптики, периодические процессы – биоритмологии… и это еще далеко не все.

Специалист-биофизик – это либо ученый-исследователь, либо вузовский преподаватель. Но есть область деятельности, в которой биофизика находится «на переднем крае» повседневной практики – конечно, это медицина. Ультразвуковая, лучевая и функциональная диагностик (электрокардиография, электроэнцефалография и т.п.) – все это сфера деятельности врача-биофизика.