Początki biofizyki sięgają wczesnego wieku XIX, kiedy to reguły dominującej wówczas fizyki newtonowskiej zastosowano do tłumaczenia zjawisk zachodzących w naukach biologicznych, a przede wszystkim do zrozumienia jak działają organizmy żywe. Spowodowało to, że w tamtych czasach rozgorzała dyskusja na temat tego, czy fizyka materii nieożywionej możne poprawnie opisywać świat biologiczny. Witaliści, bo tak nazywano przeciwników podejścia biofizycznego przekonywali, że życie samo w sobie jest nieodgadnione i proste zasady nie potrafią wyjaśnić jego złożoności i różnorodności. Brak metod doświadczalnych oraz odpowiednio dokładnego sprzętu potwierdzał ich przypuszczenia. Nie trwało to jednak długo.
W tym samym wieku, zaczęła działać tzw. „szkoła berlińskich fizjologów”. Stosowali oni fizykę i chemię do badania organizmów żywych. Dzięki temu opracowali oni pierwsze, dość rygorystyczne metody badań fizjologii organizmów. Obecnie ich podejście nazywane jest redukcjonistycznym. Oznacza to, że badanie złożonych systemów (także żywych) sprowadza się do badania mniej złożonych fragmentów większego systemu. Podejście te w praktyce umożliwiło wytłumaczenie złożoności systemów dzięki zbadaniu prostych, pojedynczych związków oraz interakcji między nimi. Przesłaniem szkoły berlińskiej stało się stwierdzenie, że cała fizjologia jest wytłumaczalna na gruncie fizyki i chemii. Do przedstawicieli nurtu berlińskiego można z całą pewnością zaliczyć takie wybitne umysły jak Emil du Bois-Reymond, który badał m.in. elektrofizjologie ryb, co przełożyło się na udowodnienie, że nerwy są złożonym układem elektrochemicznym. Z kolei badania Carla Ludwiga doprowadziły do lepszego poznania układu krwionośnego oraz fizjologii serca, w tym odkrycia migotania komór. Naukowiec ten także wykazał że gruczoły takie jak np. tarczyca produkują hormony które zostają zmieszane z krwią podczas pracy krwiobiegu. Hermann von Helmholtz wynalazł oftalmoskop co umożliwiło badanie dna żywego oka. Opracował także teorie widzenia przestrzennego, a także mechanizm widzenia kolorów i percepcji ruchu. Z kolei Ernst Wilhelm von Brücke badał oddziaływanie elektryczności na nerwy, strukturę komórek, wywarł też wpływ na Zygmunta Freuda, który zaczął modelować swoje teorie psychologiczne zwracając uwagę na fizykę newtonowską, a zwłaszcza na zasadę zachowania energii. Dzięki temu powstała jedna z głównych szkół psychologii – psychologia psychodynamiczna.
Szkoła berlińska stawiała sobie za cel udowodnienie, że w organizmach żywych nie ma żadnych innych sił niż fizyczno-chemiczne. Swój pierwszy program ogłosiła w 1847 która stała się zapowiedzią współczesnej biofizyki. Natomiast pierwszy podręcznik do biofizyki, chociaż tego terminu jeszcze nie używano wydany został w 1856 pod tytułem „Die medizinische Physik”. Autorem był Adolf Fick, niemiecki fizjolog, uczeń Carla Ludwiga, przez co niebyły mu obce idee szkoły berlińskiej, której notabene był wielkim zwolennikiem.
Wraz z początkiem XX wieku nowa dyscyplina wiedzy zaczęła się raptownie rozwijać. Zainspirowany nowinkami ze szkoły berlińskiej, pedagog Abraham Flexener sporządził w 1910 roku raport na temat edukacji medycyny w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Raport ten skłonił do reform akademii medycznych, co doprowadziło że do 1930 roku „biofizyczna fizjologia eksperymentalna” stała się akceptowaną dziedziną naukową. W latach 20 XX wieku w Niemczech zaczęły powstawać pierwsze instytuty biofizyki, a w 1921 roku David Burns wydał prawdopodobnie pierwszą książkę która zawierała słowo „biofizyka” w tytule – An Introduction to Biophysics. Wraz z rozwojem fizyki jądrowej, do lat 40’ badania biofizyczne skupiały się głównie na oddziaływaniu promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Owocem tych badań było wiele publikacji w tym wydana w 1944 roku przez wynalazcę dozymetru Otto Glasser’a książka pt. „Biofizyka Medyczna” (Medical Biophysics). Od lat powojennych do lat siedemdziesiątych biofizyka rozwijała się szybciej niż w ciągu poprzednich 100 lat. Pojawiły się wtedy nowe odkrycia, dokładniejsza aparatura i nowe techniki badawcze. Lata 50’ były przełomowe dla biologii molekularnej, zwłaszcza odkrycie struktury DNA przez Jamesa Watsona, Francisa Cricka oraz Rosalind Franklin. Te same lata okazały się owocne dla badań nad fotosyntezą. W roku 1957 badania nad tym tematem doprowadziły Roberta Emmersona do wniosku, że w fotosyntezie zachodzą dwa układy barwników – które dzisiaj znamy pod nazwą fotoukładów. W tym samym roku utworzono w USA Towarzystwo Biofizyczne. Kolejne lata przyniosły coraz to donioślejsze odkrycia na polu genetyki, biochemii roślin, badań nad działaniem leków, a także na polu energetyki, gdzie udało się stworzyć fotoogniwa które pracują na zasadzie podobnej do fotosyntezy. Wraz z postępem techniki, zrozumienie procesów w organizmach żywych stało się coraz dokładniejsze. Biofizyka na stałe umiejscowiła się wśród innych nauk przyrodniczych. Ponieważ biofizyka jest nauką wielodyscyplinarną, korzysta z dorobku nie tylko biologii i fizyki, ale także chemii, radiologii, krystalografii, biochemii itd, ponieważ wszystko co żyje jest jednym wielkim złożeniem całej przyrody.
Najnowsze komentarze