فيزياء حيوية

	فيزياء
الفروع
	ميكانيكا كلاسيكية ; كهرومغناطيسية ; ديناميكا حرارية · ميكانيكا إحصائية ; بصريات ; فيزياء ذرية · فيزياء جزيئية · ميكانيكا الكم ; النسبية
مجالات البحث
	فيزياء تطبيقية ; فيزياء فلكية ; فيزياء ذرية وجزيئية وبصرية ; نظرية الشواش ; فيزياء حيوية ; فيزياء المواد المكثفة ; فهم فيزياء الارض ; فيزياء الجسيمات ; فيزياء حاسوبية
التجارب السابقة
	مسح الانزياح الأحمر المجري 2dF ; مسح ميكروي ثنائي لكامل السماء ; تجربة اختبار بيل · تجربة بوميرانج · تجارب الكاميرا · تجربة كافنديش · مستكشف الخلفية الكونية · تجربة دافيسون-جيرمر · شقي يونغ · رقاص فوكو· تجربة فرانك-هرتز · مسبار الجاذبية أ · مسبار الجاذبية · جيجر-مارسيدين · تجربة هومستاك · تجربة قطرة الزيت · ميكلسون-مورلي · تجربة النيوترينو· مسح سلووان الرقمي للسماء · تجربة شتيرن-غيرلاخ · مجس ويلكينسون مايكروويف انيسوتروبي
الفهماء
	بور · ديراك · أينشتاين · فاينمان· جاليليو· هيزنبرج · ماكسويل · نيوتن · باولي · رذرفورد · شرودنغر ·بلانك . ويغنر
	هذا الصندوق: ; ; ;

الفيزياء الحيوية هي أحد الاختصاصات المتداخلة التي تعمل على تطبيق نظريات ومناهج الفيزياء على مسائل ومعضلات ضمن فهم الأحياء.

أبحاث الفيزياء الحيوية تلخص الكثير من الدراسات البيولوجية التي لا تتشارك بصفة مميزة أوعامل مشهجر، ولا حتى موضوع موحد أوتعريفات واضحة ومختصرة. تتضمن دراسات الفيزياء الحيوية مجالا واسعا يضم من تحليل المتتاليات sequence analysis إلى الشبكات العصبونية neural network. من الدراسات القديمة أيضا للبيوفيزياء تصنيع أطراف ميكانيكية للإنسان وآلات نانوية وحتى تنظيم الوظائف البيولوجية بطرق مختلفة لكن الكثير من هذه الدراسات حاليا استقل وحده فيما يعهد بالتقانة النانوية والهندسة الحيوية.

الحقول الفهمية المشهجرة

غالباً لاقد يكون للفيزياء الحيوية قسم خاص في المستوى الجامعي، لكنها تكون موجودة ضمن مجموعة مشهجرة من الحقول الفهمية مثل فهم الأحياء الجزيئي , والكيمياء الحيوية , والطب , وفهم وظائف الأعضاء ، وفهم الأعصاب ، والصيدلة، وتتداخل معها علوم أخرى غير حيوية مثل الفيزياء ، وعلوم الحاسب , والكيمياء متعلقة بها . والقائمة التالية هي تعبير عن أمثلة لكيفية تقديم جميع قسم جهودها لدراسة الفيزياء الحيوية. بالكاد تكون هذه القائمة شاملة لكل الأقسام. لا يوجد هناك قسم يفهم الفيزياء الحيوية بشكل حصري. كما حتى جميع قسم يقوم بدوره كما حتى هناك الكثير من التداخل لجميع الأقسام.

فهم الأحياء وفهم الأحياء الجزيئي - تقريباً جميع جهود الفيزياء الحيوية متمركزة في هذا القسم من الدراسة. ومنها: تنظيم الجين gene regulation, ديناميكا البروتين الفردي، فهم الطاقة الحيوي, التقاط رقعي, والميكانيكا الحيوية.
فهم الأحياء البنيوي Structural biology - بنية الانحلال الإنغسترومي للبروتينات، والحموض النووية، والليبيدات, والكربوهيدرات، والبنى الأخرى المعقدة.
الكيمياء الحيوية والكيمياء - البنية الجزيئية الحيوية، والرنا القصير المتداخل siRNA, وبنية الحمض النووي، وعلاقة بنية العلاج بنشاطه.
علوم الحاسب - الشبكات العصبونية، وقاعدة البيانات للجزيئات الحيوية والأدوية.
كمياء حاسوبية - محاكاة الديناميكا الجزيئية, والإقحام الجزيئي, والكيمياء الكمومية
معلوماتية حيوية - التراصف التسلسلي, والتراصف البنيوي, والتنبؤ بالبنية البروتينية
رياضيات - نظرية المخططات/الشبكات، ونمذجة السكانية، والأنظمة الديناميكية، وفهم الوراثة العرقي.
الطب وفهم الأعصاب - التعامل مع الشبكات العصبونية (بتجزئة الدماغ) تجريبياً بالإضافة إلى (النماذج الحاسوبية) نظرياً, والسماحية الغشائية، والعلاج الجيني، وفهم الأورام السرطانية.
الصيدلة والفيزيولوجيا - فهم الأحياء القنوي channel biology, وتآثرات الجزيئات الحيوية، والأغشية الخلوية، وعديدة الكيتايدات polyketides.
فيزياء - طاقة الجزيء الحيوي الحرة، والتفاعلات العشوائية، وديناميكا التغطية.
الزراعة وفهم الزراعة

الكثير من التقنيات الفيزيائية الحيوية تعتبر فريدة من نوعها في هذا الحقل الفهمي. تبدأ جهود الأبحاث في الفيزياء الحيوية غالباً من قبل الفهماء الين كانوا فيزيائيين وأحيائيين وكيميائيين تقليديين تمت تدريبهم على ذلك.

مواضيع في الفيزياء الحيوية وتطبيقاتها

فيزياء حيوية نظرية
فيزياء حيوية رياضياتية
فهم أحياء الأنظمة
فيزياء حيوية طبية Medical biophysics
فيزياء زراعية Agrophysics
أصل الحياة

فيزياء حيوية جزيئية

غشاء حيوي
غشاء الخلية Cell membrane
فهم الطاقة الحيوي Bioenergetics
القنوات, المستقبلات عبر-غشائية والنواقل
حركيات الانزيم Enzyme kinetics
محرك جزيئي Molecular motors
فوسفوليبيدات Phospholipids
بروتينات
بيوفيلم Biofilm
تجمعات جزيئية فائقة Supramolecular assemblies
حمض نووي

فيزياء حيوية خلوية

انقسام الخلية Cell division
هجرة الخلية Cell migration
تأشير الخلية Cell signalling
أنظمة ديناميكية Dynamical systems
فيزيولوجيا كهربائية Electrophysiology
التأشير الحيوي
نظرية الأنظمة الكيميائية الحيوية
تحليل التحكم الأيضي Metabolic control analysis

تقنيات مستعملة في الفيزياء الحيوية

مجهر القوة الذرية Atomic force microscopy
فوتونيات حيوية Biophotonics
حساس حيوي Biosensor وإلكترونيات حيوية Bioelectronics
تصوير الكالسيوم Calcium imaging
مثمن Calorimetry
لونانية دورانية Circular Dichroism
فهم الأحياء القري Cryobiology
فيزيولوجيا كهربائية Electrophysiology
فلورية Fluorescence
مجهرية Microscopy
تصوير عصبي Neuroimaging
مطيافية صدى سبين النيوترون Neutron spin echo spectroscopy
التقاط رقعي Patch clamping
مطيافية الرنين المغناطيسي النووي Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
مطيافية Spectroscopy، تصوير imaging، الخ.
تصوير بللوري بأشعة-إكس x-ray crystallography

أخرى

تنقل الحيوانات Animal locomotion
صوتيات حيوية Bioacoustics
ميكانيكا حيوية Biomechanics
تمعدن حيوي Biomineralisation
بيونيك Bionics
نظرية التطور
خوارزميات تطورية Evolutionary algorithms
حوسبة تطورية Evolutionary computing
نظرية تطورية Evolutionary theory
فهم الأحياء الثنطقي Gravitational biology
فهم الأحياء الرياضياتي Mathematical biology
تخلق تشكيلي أوفهم التشكل Morphogenesis
العضلات وقابلية التقلص contractility
إنتروبية سالبة Negentropy
تشفير عصبي Neural encoding
فهم الأحياء الإشعاعي Radiobiology
أنظمة حسية Sensory systems
فهم اعصاب الأنظمة Systems neuroscience
الانشدادية Tensegrity
فهم الأحياء النظري Theoretical biology
ترموديناميك بيولوجي Biological thermodynamics
فيزياء حيوية ضوئية Photobiophysics
علوم عصبية للأنظمة Systems neuroscience
غشاء متعدد الكبريت Polysulphur membranes
فهم الأحياء الكمومي Quantum biology.

فيزيائيون حيويون مشهورون

لويغي غالفاني Luigi Galvani، مكتشف فهم التأثيرات الكهربائية الحيوية
هيرمان فون هولمهولتز Hermann von Helmholtz، أول من قاس سرعة نبض العصب nerve impulses; تفهم السمع والرؤية
آلان هودجكن Alan Hodgkin & أندروهكسلي Andrew Huxley، نظرية رياضية حول كيف من الممكن أن يمكن لتدفق الأيونات حتى تولد نبضات عصبية
جورج فون بيكيسي Georg von Békésy، أبحاث حول الأذن البشرية
بيرنارد كاتز Bernard Katz، اكتشاف كيفية عمل المشبك
هرمان جي. مولر, اكتشف بأن أشعة أكس تسبب طفرات
لينوس باولنغ وروبرت كوري, اكتشفا بنية كلاً من لولب ألفا وصفيحة بيتا في البروتينات
فرتز البرت بوب Fritz-Albert Popp, الرائد في أبحاث الفوتونات الحيوية
جون ديسموند بيرنال, قام بتصوير فيروسات النبات والبروتينات باستعمال تقنية التصوير البللوري بأشعة-إكس
روزاليند فرانكلين, وموريس ويلكنز, وجيمس واتسون وفرنسيس كريك, هم رواد غي عمل التصوير البللوري للدنا وهم أيضاً مكتشفي الشفرة الجينية
ماكس بيروتس وجون كندرو, هم الرواد في التصزير البللوري للبروتين
ألان كورماك وغودفري هاونسفيلد, قاموا بتطوير التصوير الطبقي المحوسب
بول لاوتربر وبيتر مانسفيلد, قاموا بتطوير تصوير بالرنين المغناطيسي

فيزيائيون حيويون لامعون

أدولف يوجين فيك Adolf Eugen Fick, واضع قانون فيك للانتشار وكيفية تحديد خرج القلب Cardiac output.
هاوارد بيرغ Howard Berg, قام بوصف خواص الانجذاب الكيميائي البكتيري bacterial chemotaxis.
ستيفن بلوك Steven Block, قام بملاحظة حركة الإنزيمات مثل الكاينزين kinesin وپوليميراز الرنا بواسطة الملقط الضوئي/البصري Optical tweezers.
كارلوس بوستامانتي Carlos Bustamante, المعروف بأعماله في الفيزياء الحيوية أحادية-الجزيئي للمحركات الجزيئية وفي فيزياء البوليمرات الحيوية.
ستيفن تشوSteven Chu, الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء قام بتطوير تقنيات الألتقاط البصري التي تُستعمل من قبل الكثير من الفيزيائين الحيوين.
فريدريش ديساور Friedrich Dessauer, الباحث في علوم الأشعاع، وخصوصاً أشعة إكس.
جوليوفيرناندز Julio Fernandez.
جون جوزيف هوبفيلد John Joseph Hopfield, كان يعمل على تسليم الأخطأ في الأنتساخ Transcription وفي النقل، وفي نماذج الذاكرة الترابطية (شبكة هوبفيلد)
مارتن كاربلس Martin Karplus, قام بأبحاث في المحاكاة الديناميكية الجزيئية للجزيئات الكبرية الحيوية.
فرانكلين أوفنير Franklin Offner, هوبروفيسور فخري في جامعة نورث ويسترن في الفيزياء الحيوية، وفي الهندسة الطبية الحيوية وفي الإلكترونيات. قام بتطوير النموذج البدئي ل مخطط الدماغ الكهربائي ومخطط القلب الكهربائي المسمى بداينوغراف dynograph
بينويت راوكس Benoît Roux
ميخائيل فولكينشتاين Mikhail Volkenshtein, وريفاز دوغونادز Revaz Dogonadze وزوراب يوروشادزي Zurab Urushadze, هم مؤلفين النموذج (الفيزيائي) الميكانيكي-الكمومي الأول للتحفيز الإنزيمي، داعمةً للنظرية التي تقول بأن التحفيز الإنزيمي تستعمل التأثيرات الميكانيكية-الكمومية مثل نفق Quantum tunnelling.
جون بي. وايكساوJohn P. Wikswo, قام بأبحاث في المغناطيسية الحيوية.biomagnetism
دوعلاس واريك Douglas Warrick, متخصص في فهم طيران الطيور (طيور الحمام وطيور الطنان).
بالاجي في. إذا Balaji V N, متخصص في فهم الأحياء الحاسوبي.

مراجع

^ "معلومات عن فيزياء حيوية على مسقط vocabularies.unesco.org". vocabularies.unesco.org. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2019.
^ "معلومات عن فيزياء حيوية على مسقط psh.techlib.cz". psh.techlib.cz. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2019.
^ "معلومات عن فيزياء حيوية على مسقط britannica.com". britannica.com. مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2019.

Perutz M.F. Proteins and Nucleic Acids, Elsevier, Amsterdam, 1962
Perutz MF (1969). "The haemoglobin molecule". Proceedings of the Royal Society of London. Series B. 173 (31): 113–40. ببمد 4389425
Dogonadze R.R. and Urushadze Z.D. Semi-Classical Method of Calculation of Rates of Chemical Reactions Proceeding in Polar Liquids.- J.Electroanal.Chem., 32, 1971, pp. 235–245
Volkenshtein M.V., Dogonadze R.R., Madumarov A.K., Urushadze Z.D. and Kharkats Yu.I. Theory of Enzyme Catalysis.- Molekuliarnaya Biologia (Moscow), 6, 1972, pp. 431–439 (In Russian, English summary)
K. Sneppen and G. Zocchi, (2005) Physics in Molecular Biology, مطبعة جامعة كامبريدج, ISBN 0-521-84419-3