*مینا*
2nd March 2010, 08:46 PM
http://www.aftab.ir/articles/science_education/basis_science/images/5646f4c1b5a68083aab49cfc85bbae2e.jpg
اگر درمورد فرآیندهای زیستی کنجکاو هستید و از حل معما ،طراحی آزمایش، ویا کار با اعداد و ارقام و رایانه لذت میبرید، فرصتهای هیجانانگیزی دربیوفیزیک در انتظار شماست.
بیوفیزیک دانشی میانرشتهای است که در مرز مشترک ریاضی، فیزیک، شیمی، زیستشناسی وحتی کامپیوتر قرار دارد. دانشمندان دراین رشته با به کارگیری قوانین حاکم براین علوم به مطالعهی چگونگی کارکرد موجودات زنده میپردازند.
موضوعاتی همچون تئوری اطلاعات، علوم کامپیوتر، هوش مصنوعی، وسایبرنتیک(الگوسازی از روی موجودات زنده) ازجمله موارد مطالعات بیوفیزیکدانها هستند.
تلاش برای ساخت حافظههای کامپیوتری با الگوگیری ازمولکول DNA، ساخت زیردریایی، رادارهای صوتی، بررسی آثار امواج ماکرویووامواج الکترومغناطیسی بیسیم بر مغز، تولید الکتریسیته توسط جانداران زنده و... مسائلی عملی پیش روی پژوهشگران در این عرصه است.
به طور کلی به علومی که سعی میکنند پدیدههای طبیعت را به طریق علمی توصیف کنند، علوم طبیعی گفته می شود. بر اساس یک تقسیم بندی تاریخی وسنتی بررسی و توصیف پدیدههای جهان زیستمند بر عهدهی زیستشناسان و تحلیل پدیدههای جهان بیجان بر دوش فیزیکدانان نهاده شده است. اما لحظهای تأمل کنید! مگر مادهی تشکیل دهندهی این دو جهان یکسان نیستند؟ مگر آبی که بخش بزرگی از جرم بدن ما را تشکیل میدهد، همان ترکیب H۲O با همان ویژگیهای آشنای فیزیکی وشیمیایی نیست؟ ومگر ترکیبات تشکیل دهندهی بدن موجودات زنده از عناصری غیر از عناصر جدول تناوبی ساخته شده است؟.....
اکنون دانشمندان متقاعد شدهاند که این مواد همانندند وبنا براین طبیعی است که درپی این باشند که دستکم بخشی از جهان زیستمند را به کمک قوانین فیزیک تحلیل کنند.
بیوفیزیکدانان سعی میکنند بفهمند که مغز چگونه اطلاعات را پردازش و ذخیرهسازی میکند؟، قلب چگونه خون را به داخل رگها پمپ میکند؟، ماهیچهها چگونه منقبض میشوند؟، گیاهان چگونه در فرآیند فتوسنتز نور را جذب میکنند؟، ژنها چگونه روشن وخاموش(فعال وغیرفعال) میشوند؟، وبسیاری پرسشهای دیگر ....
البته روانشناسان، زیستشناسان مولکولی و سلولی، دانشمندان علم ژنتیک، وبیوشیمیدانها هم روی این مباحث کار میکنند ولی دیدگاه بیوفیزیکدانان اساسا از آنها متفاوت است. بیوفیزیکدانان به طورویژه به فیزیک وشیمی-فیزیک فرآیندهای زیستی توجه میکنند ودر این راستا از اندازهگیری، سنجشهای کمی، وتحلیل بیشترین کمک را میگیرند.
چالشهایی که بیوفیزیکدانان با آنها مواجه هستند در سطوح مختلفی قرار دارند. در بالاترین سطح بررسی چگونگی فرآیند اندیشیدن، حس کردن، چشیدن، شنیدن، و دیدن در موجودات زیستمند قرار دارد. این گروه از دانشمندان سازوکار تنفس ونیز کارکرد سیستم دفاعی بدن موجودات زنده را مورد مطالعه قرار میدهند. گروهی از ایشان هم به مطالعهی فرآیندهای زیستی در ابعاد تک سلولها میپردازند. آنها تحقیق می کنند که سلولها چگونه حرکت میکنند، تقسیم میشوند، وبه محرکهای محیطی پاسخ میدهند ونیز چگونه به مواد اجازه میدهند به آنها راه یابند ودرآنها جابهجا شوند. برخی دیگر از این دانشمندان هم به ساختار و رفتار زیستمولکولهای سازندهی سلولها (مولکولهای خیلی بزرگ مثل DNAوپروتئینها) علاقهمندند. توانایی این مولکولها برای انجام فعالیتهای زیستیی پیچیده به ساختار سه بعدی و ویژگیهای دینامیکیی آنها وابسته است.
خلاصه این که : کشف رابطهی ساختار وعملکرد پرسشی بنیادین در این دانش است.
بنابراین همان طور که در بالا اشاره شد بیوفیزیک به شاخههای مختلفی تقسیم میشود:
۱) بیوفیزیک مولکولی
۲) بیوفیزیک سلولی
۳) بیوفیزیک جمعیتهای سلولی
۴) بیوفیزیک فیزیولوژیک
۵) بیوفیزیک پرتوها و گرما
۶) بیوفیزیک نظری
● خدمت بیوفیزیک به فیزیک
فیزیکدانان برای مطالعهی سیستمهای زیستی باید به ابزارهایی مثل مکانیک آماری، کوانتم مکانیک، ترمودینامیک غیر تعادلی و... مجهز باشند.
مسائل زیستی به فیزیک پیشهها خدمت فراوانی کردهاست .مثلا به آنها آموخته است که ساخت موتور با بازدهی بالا و در ابعاد کوچک (حدود نانو متر) امکانپذیر است یا اینکه آزمایش باسلولهای منفرد عملی است. همچنین بیوفیزیک مسائلی را به جامعهی فیزیک معرفی کرده است که فیزیکدانان هنوز برای آنها پاسخهای قانع کنندهای نیافتهاند. مسائلی نظیر پیچش پروتئینها، ساز و کار خواندن اطلاعات از روی DNA، وعدم وجود تقارن چپگرد و راستگرد از آن جملهاند.
● خدمت بیوفیزیک به زیست فناوری
نتایج تحقیقات بیوفیزیکپیشهها تأثیر گستردهای بر زیست فناوری وداروسازی دارد. محققان این عرصه ابزارهایی برای فهم اساس مولکولی بیماریهایی نظیر ایدز(AIDS) فراهم میکنند. آگاهی از چگونگیی کارکرد پروتئینها وغشاها، پایهای برای طراحی منطقی داروها ارائه میکند.و...
● بیوفیزیک در ایران
در ایران مؤسسه بینالمللی تحقیقات بیوشیمی-بیوفیزیک دردانشگاه تهران با طراحی دقیق وپیشرفته وقابل مقایسه با مراکز بیوانفورماتیک در کشورهای پیشرفته است. این مرکز با بهرهمندی از اساتید مجرب تا مقطع دکتری به تربیت دانشجو میپردازد.
دانشگاه تربیت مدرس هم دراین رشته در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دانشجو میپذیرد.
دانشجویان رشتههای فیزیک وزیستشناسی میتوانند پس از شرکت در آزمون کارشناسی ارشد در رشتهی بیوفیزیک تحصیلات خود را ادامه دهند.
● بازار کار در ایران
فارغالتحصیلان رشتهی بیوفیزیک علاوه بر دانشگاهها ومؤسسات آموزش عالی میتوانند در مراکز تحقیقاتی مثل انستیتو پاستور، مرکز تحقیقات ژنتیک وتکنولوژی زیستی، مرکز تحقیقات غدد درون ریز ومتابولیسم، مرکز تحقیقات پلیمر و....مشغول به کارشوند.
http://www.aftab.ir/images/article/break.gifمنبع: دانشنامه رشدراسخون ( www.rasekhoon.net (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.rasekhoon.net) )
اگر درمورد فرآیندهای زیستی کنجکاو هستید و از حل معما ،طراحی آزمایش، ویا کار با اعداد و ارقام و رایانه لذت میبرید، فرصتهای هیجانانگیزی دربیوفیزیک در انتظار شماست.
بیوفیزیک دانشی میانرشتهای است که در مرز مشترک ریاضی، فیزیک، شیمی، زیستشناسی وحتی کامپیوتر قرار دارد. دانشمندان دراین رشته با به کارگیری قوانین حاکم براین علوم به مطالعهی چگونگی کارکرد موجودات زنده میپردازند.
موضوعاتی همچون تئوری اطلاعات، علوم کامپیوتر، هوش مصنوعی، وسایبرنتیک(الگوسازی از روی موجودات زنده) ازجمله موارد مطالعات بیوفیزیکدانها هستند.
تلاش برای ساخت حافظههای کامپیوتری با الگوگیری ازمولکول DNA، ساخت زیردریایی، رادارهای صوتی، بررسی آثار امواج ماکرویووامواج الکترومغناطیسی بیسیم بر مغز، تولید الکتریسیته توسط جانداران زنده و... مسائلی عملی پیش روی پژوهشگران در این عرصه است.
به طور کلی به علومی که سعی میکنند پدیدههای طبیعت را به طریق علمی توصیف کنند، علوم طبیعی گفته می شود. بر اساس یک تقسیم بندی تاریخی وسنتی بررسی و توصیف پدیدههای جهان زیستمند بر عهدهی زیستشناسان و تحلیل پدیدههای جهان بیجان بر دوش فیزیکدانان نهاده شده است. اما لحظهای تأمل کنید! مگر مادهی تشکیل دهندهی این دو جهان یکسان نیستند؟ مگر آبی که بخش بزرگی از جرم بدن ما را تشکیل میدهد، همان ترکیب H۲O با همان ویژگیهای آشنای فیزیکی وشیمیایی نیست؟ ومگر ترکیبات تشکیل دهندهی بدن موجودات زنده از عناصری غیر از عناصر جدول تناوبی ساخته شده است؟.....
اکنون دانشمندان متقاعد شدهاند که این مواد همانندند وبنا براین طبیعی است که درپی این باشند که دستکم بخشی از جهان زیستمند را به کمک قوانین فیزیک تحلیل کنند.
بیوفیزیکدانان سعی میکنند بفهمند که مغز چگونه اطلاعات را پردازش و ذخیرهسازی میکند؟، قلب چگونه خون را به داخل رگها پمپ میکند؟، ماهیچهها چگونه منقبض میشوند؟، گیاهان چگونه در فرآیند فتوسنتز نور را جذب میکنند؟، ژنها چگونه روشن وخاموش(فعال وغیرفعال) میشوند؟، وبسیاری پرسشهای دیگر ....
البته روانشناسان، زیستشناسان مولکولی و سلولی، دانشمندان علم ژنتیک، وبیوشیمیدانها هم روی این مباحث کار میکنند ولی دیدگاه بیوفیزیکدانان اساسا از آنها متفاوت است. بیوفیزیکدانان به طورویژه به فیزیک وشیمی-فیزیک فرآیندهای زیستی توجه میکنند ودر این راستا از اندازهگیری، سنجشهای کمی، وتحلیل بیشترین کمک را میگیرند.
چالشهایی که بیوفیزیکدانان با آنها مواجه هستند در سطوح مختلفی قرار دارند. در بالاترین سطح بررسی چگونگی فرآیند اندیشیدن، حس کردن، چشیدن، شنیدن، و دیدن در موجودات زیستمند قرار دارد. این گروه از دانشمندان سازوکار تنفس ونیز کارکرد سیستم دفاعی بدن موجودات زنده را مورد مطالعه قرار میدهند. گروهی از ایشان هم به مطالعهی فرآیندهای زیستی در ابعاد تک سلولها میپردازند. آنها تحقیق می کنند که سلولها چگونه حرکت میکنند، تقسیم میشوند، وبه محرکهای محیطی پاسخ میدهند ونیز چگونه به مواد اجازه میدهند به آنها راه یابند ودرآنها جابهجا شوند. برخی دیگر از این دانشمندان هم به ساختار و رفتار زیستمولکولهای سازندهی سلولها (مولکولهای خیلی بزرگ مثل DNAوپروتئینها) علاقهمندند. توانایی این مولکولها برای انجام فعالیتهای زیستیی پیچیده به ساختار سه بعدی و ویژگیهای دینامیکیی آنها وابسته است.
خلاصه این که : کشف رابطهی ساختار وعملکرد پرسشی بنیادین در این دانش است.
بنابراین همان طور که در بالا اشاره شد بیوفیزیک به شاخههای مختلفی تقسیم میشود:
۱) بیوفیزیک مولکولی
۲) بیوفیزیک سلولی
۳) بیوفیزیک جمعیتهای سلولی
۴) بیوفیزیک فیزیولوژیک
۵) بیوفیزیک پرتوها و گرما
۶) بیوفیزیک نظری
● خدمت بیوفیزیک به فیزیک
فیزیکدانان برای مطالعهی سیستمهای زیستی باید به ابزارهایی مثل مکانیک آماری، کوانتم مکانیک، ترمودینامیک غیر تعادلی و... مجهز باشند.
مسائل زیستی به فیزیک پیشهها خدمت فراوانی کردهاست .مثلا به آنها آموخته است که ساخت موتور با بازدهی بالا و در ابعاد کوچک (حدود نانو متر) امکانپذیر است یا اینکه آزمایش باسلولهای منفرد عملی است. همچنین بیوفیزیک مسائلی را به جامعهی فیزیک معرفی کرده است که فیزیکدانان هنوز برای آنها پاسخهای قانع کنندهای نیافتهاند. مسائلی نظیر پیچش پروتئینها، ساز و کار خواندن اطلاعات از روی DNA، وعدم وجود تقارن چپگرد و راستگرد از آن جملهاند.
● خدمت بیوفیزیک به زیست فناوری
نتایج تحقیقات بیوفیزیکپیشهها تأثیر گستردهای بر زیست فناوری وداروسازی دارد. محققان این عرصه ابزارهایی برای فهم اساس مولکولی بیماریهایی نظیر ایدز(AIDS) فراهم میکنند. آگاهی از چگونگیی کارکرد پروتئینها وغشاها، پایهای برای طراحی منطقی داروها ارائه میکند.و...
● بیوفیزیک در ایران
در ایران مؤسسه بینالمللی تحقیقات بیوشیمی-بیوفیزیک دردانشگاه تهران با طراحی دقیق وپیشرفته وقابل مقایسه با مراکز بیوانفورماتیک در کشورهای پیشرفته است. این مرکز با بهرهمندی از اساتید مجرب تا مقطع دکتری به تربیت دانشجو میپردازد.
دانشگاه تربیت مدرس هم دراین رشته در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دانشجو میپذیرد.
دانشجویان رشتههای فیزیک وزیستشناسی میتوانند پس از شرکت در آزمون کارشناسی ارشد در رشتهی بیوفیزیک تحصیلات خود را ادامه دهند.
● بازار کار در ایران
فارغالتحصیلان رشتهی بیوفیزیک علاوه بر دانشگاهها ومؤسسات آموزش عالی میتوانند در مراکز تحقیقاتی مثل انستیتو پاستور، مرکز تحقیقات ژنتیک وتکنولوژی زیستی، مرکز تحقیقات غدد درون ریز ومتابولیسم، مرکز تحقیقات پلیمر و....مشغول به کارشوند.
http://www.aftab.ir/images/article/break.gifمنبع: دانشنامه رشدراسخون ( www.rasekhoon.net (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.rasekhoon.net) )