Revista Digital Universitaria
ISSN: 1607 - 6079 Publicación mensual
 
1 de abril de 2012 Vol.13, No.4
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Retos y oportunidades en la física biológica contemporánea
Enrique Hernández Lemus
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Aportes de la física Biológica
Retos de la física biológica contemporánea
Oportunidades para la física biológica
Bibliografía
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Introducción


La física biológica contemporánea se ha convertido en una de las ‘grandes fronteras’ de la ciencia. Esta frontera está fundada en la amalgama entre las ideas y los métodos de la biología -y la bioquímica- por una parte y la física (especialmente la física estadística y la teoría de sistemas complejos) por la otra. Los lazos originales entre ambas disciplinas podrían fácilmente rastrearse hasta los días de Volta y Galvani, sin embargo no es aventurado decir que la física biológica realmente emergió en el siglo XX, motivada por las ideas que el físico Edwin Schrödinger plasmó en su libro What is life? publicado en 1944. Schrödinger apunta respecto a la vida que: “…la obvia imposibilidad de la física y la química actuales para explicar tales eventos no es razón alguna para dudar que eventualmente puedan ser explicadas por tales científicos…”. Es decir, por complejos que parezcan los procesos que ocurren en la materia viva, no son éstos sino manifestaciones de las leyes de la física y la fisicoquímica.

La influencia que What is life? tuvo en la comunidad científica, en particular entre los físicos, no es desdeñable. De hecho, muchas personas atribuyen a las ideas seminales en este libro el que unos años después otro físico, Max Delbrück y su grupo del fago fundaran la disciplina que hoy conocemos como biología molecular. Es en gran medida a raíz del enorme impacto que la biología molecular y más adelante la genómica, la proteómica y otras disciplinas relacionadas han tenido en estos años, que la biología contemporánea está entrando en una nueva era marcada particularmente por su capacidad de generar enormes cantidades de datos y profundizar cada vez más en las bases moleculares de la función biológica.

Bajo estas circunstancias la investigación biológica se mueve de los enfoques más bien descriptivos hacia análisis basados en procesos, que consideran múltiples escalas de observación bajo un enfoque que hoy suele llamarse de Biología de Sistemas. En esta clase de investigaciones, el enfoque integrador y universalista de los físicos se vuelve deseable como lo demuestra el hecho de que, a la fecha, se ha descubierto que muchos procesos biológicos obedecen algunos principios generales de la física, tales como auto-organización, robustez y criticalidad, sin embargo apenas comienza a esbozarse el impacto real  que esto tiene en nuestro entendimiento de la vida.

Pero, ¿qué es la Física Biológica?

Muchas posibles definiciones se pueden dar de la física biológica. Para Phillip Nelson  -autor de uno de los libros de texto más importantes en el área- la física biológica busca aplicar los principios físicos y las correspondientes herramientas matemáticas, tecnológicas y computacionales para aprender acerca de un sistema biológico; de manera recíproca, buscamos extraer nuevos principios físicos, aún nuevas clases de preguntas a partir de los sistemas biológicos. Otros científicos –como Sergey Bezrukov, físico teórico que trabaja para los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de los Estados Unidos- piensan en la física biológica (y la distinguen de la biofísica más tradicional) como la Física de la Biología, en vez de la Física en la Biología. Digamos que distinguen entre la BIOfísica y la FÍSICA biológica, de una manera análoga a como entendemos a la Físicoquímica y la Química Física.

Algunos epistemólogos sostienen que hay dos maneras de clasificar a las ciencias. En un caso podemos clasificar a las diversas disciplinas por sus objetos de estudio. Así, por ejemplo, la oceanografía estudia lo que ocurre en los océanos, la vulcanología a los fenómenos volcánicos y así por el estilo. La otra manera en que podemos clasificar a las ciencias es a través de sus métodos: la física en general y la física biológica, en particular, entran en esta categoría.

Más que un objeto de estudio definido  -pues estudiamos desde las partículas elementales hasta los modelos cosmológicos-, la física se caracteriza por la manera en que entendemos, planteamos y resolvemos nuestros problemas. Modelos muy simples, con el menor grado posible de detalle –pero no menos, diría Occam- y el mayor grado de generalidad, matematizables, si es que esto es posible, y fundamentales (o Ab initio o primitivos) en el sentido de que es deseable que los nuevos resultados sean compatibles con los modelos más generales existentes. Estas mismas características son heredadas (con sus limitaciones y adaptaciones particulares) por la física biológica.

 
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