WHY BIOPHYSİCS? Archibald Vivian Hill

 Why Biophysics?

Archibald Vivian Hill

Science Journal

21 Aralık 1956

Cilt: 124

Sayı: 3234

Sayfa: 1233-1237

 

MAKALE ÖZETİ

            Kas kasılmasının termodinamiği hakkındaki çalışmaları ile tanınan ve kaslardaki ısı üretimi ile ilgili çalışmalarından dolayı 1922 yılı Nobel Fizyoloji ve Tıp ödülünü alan İngiliz Biyofizikçi A.V.Hill; 1956 yılında yayınlanan “Why Biophysical?/Neden Biyofizik?” adlı makalesinde genel olarak biyolojik sistemlerin nicel ve fiziksel terimlerle açıklanma ihtiyacından bahsetmektedir.

            Makalede 2. Dünya Savaşından itibaren biyoloji ve fiziğin birlikte çalışma imkanı bulmasıyla fizikçilerin biyolojik sistemlere de yönelmeye başladığı ve bu çalışmalar sırasında fizikçilerin biyologlara ve biyolojik problemlere tanıtılarak yeni bir bilimsel alan olarak Biyofiziğin gelişiminin ivme kazandığı belirtilmektedir.

            Makalesinde öncelikle biyofiziğin ne olmadığını anlatan Hill; her şeyin güdüye, fikre, yaklaşım yöntemine ve tarzına bağlı olduğunu ve bilimin sadece bilginin ayrı bölmelerinde çalışmadığını, bilakis en iyi keşiflerin birçoğunun farklı bilim alanları arasındaki sınır bölgelerinden ortaya çıktığını vurgulamaktadır. Bununla birlikte fizik ile kimya arasında da keskin bir sınırın olmadığını belirten Hill; bu sınırsızlığın biyofizik ile biyokimya için de geçerli olduğundan ve fiziksel kimyagerlerin de biyofiziğe önemli katkılar sağlayabileceğinden bahsetmektedir. Biyolojik süreçlerin moleküler değişime dayandığı ve sadece moleküllerin kimyasının, sahip olduğu atomların fiziği tarafından belirlendiği veya etkilendiği ölçüde bunun doğrudan biyologların çıkarlarına etki ettiğinden bahseden Hill’in bu görüşünü ünlü Biyofizikçi Francis Harry Compton Crick, Fizikçi Maurice Wilkins ve biyokimyacı James D. Watson ile birlikte DNA’nın moleküler yapısını keşfederek bir nevi ispatlamıştır. Crick ve arkadaşları bu çalışmaları ile 1962 Nobel Fizyoloji ve Tıp  Ödülünün de sahibi olmuşlardır.

            Hill biyofiziğin fiziksel yöntemlerle biyolojik cihazlar yapmak veya bunları labaratuvarlarda kullanmak olmadığını; fiziksel fikirleri olan, fiziksel problemleri görebilen, ortaya çıktığında fiziksel araştırma fırsatını tanıyan, fiziksel teknikleri anlayan ve kullanabilen, biyolojide sınırsız fırsat bulabilen ve temel olarak biyolojinin gerçekleri ve felsefesinden de bir şeyler öğrenmeye istekli kişilerin biyoloji labaratuvarlarında iyi işler çıkarabileceğinden bahsetmiş ve gerçekten biyofiziğe en başarılı katkıları sağlayanların başka adlar altında labaratuvarlarda çalıştığını ve eksiksiz bir biyofizik bölümünde ayrıca makul bir mühendislik karışımının da olması gerektiğini belirtmiştir.

            Makalede ayrıca biyofizik ile biyokimyanın olduğu kadar mühendislik alanlarının da ilişkisine değinilmiş ve bu alanların biyofizikle olan tamamlayıcı rolleri bir kas örneği ile gösterilmeye çalışılmıştır.

Makalenin “Biyofiziğin Felsefesi” başlıklı bölümünde ise “Düşünmek, eleştirmek ve tartışmak savaşmaya eşdeğerdir.” Diyen Hill; modern tıp öğrencilerinden matematik, biyoloji, fizyoloji ve anatomiyi bilmesini istediğimiz kadar, daha iyi olabilmeleri için daha fazla fizik ve kimya bilmelerini de tercih etmemiz gerektiği üzerinde durmuştur. Öğrencilerin fazladan fizik ve biyoloji bilgisi ya da kültür ve deneyim  sahibi olmalarının fazladan bir yük olarak görülmemesi gerektiğini ve aslında yetenekli öğrencilerin doğal eğilimlerini takip edebilmeleri için onlara bu şekilde düzenli müfredatın dışında da fırsatlar sağlanması gerektiğini belirtmiştir. Makalesinde tıp doktarlarının neden fizik, matematik ve kimya ön bilgisine sahip olmaları gerektiği üzerinde özellikle duran Hill; bir düşünme ve hareket yöntemi belirlemek ve gerçekleri ve teorileri değerlendirmek için bu ön bilgilere mutlaka ihtiyaç duyulacağını söylemektedir.

Hayati süreçlerde düzenli ve organize kimyasal reaksiyon sırası, enerjinin sağlandığı araçların yapısı ve organizasyonu, büyüme ve soyaçekimin fiziksel temelleri gibi biyolojik sistemlerle ilgili pekçok temel sorunun araştırılmasının ve bunlarla ilgili keşiflerin tıp eğitiminden geçmemiş insanlar tarafından yapılmasının kaçınılmaz olduğu belirten Hill; en iyisinin tüm bu alanların (fizik, kimya, biyoloji, tıp) birlikte çalışması olduğunu söylemiştir.

Özetle:

Hill fiziğin, biyoloji ve tıbbın problemlerinin açıklanmasındaki ve bu problemlere çözüm üretilmesindeki önemini vurgulayarak; fizik, kimya, matematik, biyoloji, tıp ve mühendislik alanlarının canlı organizmalarla ilgili bilinmeyenlerin keşfinde ve ortaya çıkan problemlerin çözümünde birlikte çalışması gereken ve aralarında keskin sınırlar olmayan bilim dalları olduğunu, asıl önemli çalışmaların tüm bu bilimlerin sınır noktaları olarak bilinen alanlardan çıktığını belirtmiş ve Biyofiziği: “Biyolojik fonksiyon, organizasyon ve yapıların fiziksel ve fizikokimyasal fikirler ve yöntemler ile incelenmesi” şeklinde tanımladığı makalesini;

“Öyleyse Neden biyofizik? Biyofiziğin özel bir çalışma konusu olarak tanınmasının gerçeği vurgulayacağı ve biyoloji ve tıbbın geleceğinin fiziksel ve fizikokimyasal fikir ve yöntemlerin uygulanmasını giderek daha fazla gerektireceği gerçeğidir.” diyerek bitirmiştir.

Makale DOI: 10.1126/science.124.3234.1233

Görsel: https://www.bilgiustam.com/biyofizigin-vazgecilmezligi/