Biofisica, conceptos y aplicaciones
El cuestionamiento inicial de los estudiantes que tienen la disciplina de biofísica en su estructura curricular es: ¿Qué es la biofísica? Como sucede en todas las disciplinas que involucran diferentes especialidades de conocimiento, no es fácil para dar una definición rápida y precisa. La biofísica, como área de conocimiento interdisciplinaria, ha estado en constante evolución en las últimas décadas, porque investigaciones y estudios recientes en la ciencia de la vida llevan a nuevos cuestionamientos.
En biofísica son estudiados en escala macroscópica y microscópica los fenómenos físico-biológicos que involucran organismos vivos y en nivel molecular, los comportamientos resultantes de los varios procesos de la vida, además de la interacción y de la cooperación entre los sistemas altamente organizados de macromoléculas, orgánulos y células. Los pre requisitos para su estudio son conocimientos fundamentales de física, biología, química, físico-química, bioquímica y cálculo diferencial e integral.
Por los criterios clásicos de la mecánica, acústica, electromagnetismo y óptica, todo organismo vivo puede ser simplemente visto como si fuese una máquina. El aspecto molecular y celular de estas máquinas son las preocupaciones de la biofísica para el entendimiento de su funcionamiento. Y el estudio de estos aspectos que nos revela como la naturaleza ha perfeccionado la sofisticación ya inherente de estos artículos.
La física puede ser entendida como una ciencia de métodos y modelos, así como la química es una ciencia de la materia. Muchas veces a pesar de la complejidad de los procesos biológicos se proponen modelos bastante simplificados que explican satisfactoriamente su comportamiento.
A modo de ver, el conocimiento de los métodos y modelos utilizados en los estudios de problemas que involucran sistemas biológicos es fundamental para todos los estudiantes de ciencias biológicas o de ciencias de la vida en general.
Generalmente la ciencia busca establecer relaciones entre conjuntos de observaciones con las cuales intenta desarrollar generalizaciones y a partir de ello elaborar conceptos teóricos para sus interpretaciones. Las observaciones y comparaciones cuantitativas, generalmente nos llevan a generalizaciones de ese tipo.
Las leyes del movimiento de Newton, la teoría atómica de Dalton y la elaboración de los principios de herencia de Mendel, son ejemplos notables de que las generalizaciones a partir de observaciones dieron origen a conocimientos muy importantes.
Cuando hacemos un conjunto de observaciones, o sea, un experimento, datos similares podrán ser obtenidos otras veces si el experimento fuese repetido en las mismas condiciones.
La generalización siempre es consecuencia de una serie de experimentos similares. En la práctica es dificil garantizar que dos experimentos sean exactamente iguales en todas sus variables de forma que no podemos asegurar resultados exactamente iguales. Los datos numéricos deberán variar dentro de una franja, lo que es denominado error experimental y las generalizaciones deberán tomar en cuenta este error o inseguridad.
La física y la quimica, ciencias con gran tradición experimental, presentan generalizaciones basadas en resultados con un buen grado de reproductibilidad, pues en la mayoría de los casos la inseguridad puede ser reducida a proporciones despreciables. Ya en biología el problema de la incerteza, es bastante serio pues la mayoría de las experiencias es realizada con organismos vivos, que son altamente complejos, lo que genera resultados altamente variables o sea, como la incerteza es muy amplia, es dificil la reproducción exacta de una experiencia.
Para minimizar el problema, reducir esta incerteza sería una providencia inmediata, sin embargo, la tarea de identificar y controlar todas las fuentes de incerteza es algo imposible. Además de ello, sería un riesgo muy grande suponer que cualquier organismo estandar puede representar a toda la especie de una población. Ante esa realidad, debemos procurar medios para conducir nuestros experimentos, presentando observaciones y analizando los resultados de manera que podamos extraer conclusiones con una precisión conocida.