Некоторые аспекты междисциплинарного взаимодействия
физики и биологии в научных исследованиях

С.С. Попова

Речь этой статье пойдет не о биофизике как одной из научных дисциплин. Распределение по разделам рубрикатора, хотя и имеет свои плюсы (например, в плане поиска литературы), во многом случайно. Оно зависит от множества причин, связанных не столько с особенностями исследуемого объекта и используемых методов, сколько с характером "картинки", сложившейся в "калейдоскопе" личных контактов исследователей, экономическими возможностями научных организаций, социальными взаимоотношениями различных уровней. Хотя исследование второго типа причин представляет огромный интерес, в рамках данной работы будет рассмотрено только пересечение биологии как совокупности наук о живом и физики, основные достижения которой лежат в области неживой материи.

Несмотря на то что практически любой обыватель имеет представление о том, что такое биология, физика и биофизика, определить соответствующие понятия точно и корректно совсем не просто. Согласно Энциклопедическому словарю, биофизика – это наука, изучающая физические и физико-химические явления в живых организмах, структуру и свойства биополимеров, влияние различных физических факторов на живые системы [1]. Основной недостаток этого определения заключается в том, что используемые понятия слишком широки и, взятые без дополнительного ограничения, подразумевают отнесение к биофизике весьма далеких от нее областей знания. Более удачным является, по-видимому, следующее определение: “биофизика – наука, изучающая физические явления и свойства, важные для функционирования биологических систем, и использующая для этого комплекс экспериментальных и теоретических методов физики и физической химии” [2]. Это определение не только выделяет более узкую область исследования, но и очерчивает круг используемых методов, что немаловажно.

Практически не существует разночтений в литературе в отношении того, что такое биология, – это "совокупность наук о живой природе” [3]. Но кажущаяся однозначность такого толкования влечет за собой целый комплекс проблем, связанных с четким определением того, что есть “живая природа”.

Физика определяется как “наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. Вследствие этой общности физика и ее законы лежат в основе всего естествознания” [4]. В данном определении из Энциклопедического словаря слово “простейшие” явно диссонирует с тем, что можно сказать об известных физических свойствах. Не случайно, что в энциклопедии для детей ее составители именно это слово заменили многоточием [5]. В этой же энциклопедии приводятся интересные толкования того, что такое физика, из словарей прошлых лет:

“Физика есть наука о существе, свойствах, силах, действиях и цели всех видимых в свете тел. Как называются особенные части физики? Соматология, стихиология, метеорология, минералогия, химия, зоология и телеология” (Энциклопедия, или Краткое начертание наук и всех частей учености. Переведена с немецкого на российский И. Шуваловым. М., 1781 г.).

“Физика, греч. Природознание, естествознание; наука, составляющая часть философии, имеющая своим предметом природу вообще и всех естественных тел, их свойств, явлений и взаимного друг на друга действия” (Новый словотолкователь. Составил Н.М. Яновский. СПб., 1806 г.).

“Физика, наука или учение о природе, в настоящее время учение о законах явлений, происходящих в неодушевленной природе, помимо химических превращений, происходящих в телах” (Большая энциклопедия. Словарь общедоступных сведений по всем отраслям знания. Под ред. С.Н.Южакова. СПб., 1905 г.).

Эти определения, несмотря на необычность для современного читателя, отражают такую особенность физики, как широта области исследования, пересекающей, если не включающей, области исследования всех естественных наук (о математике разговор отдельный; и если математику иногда предлагают не считать наукой, то статус физики как науки никогда не оспаривался). Эти науки для некоторых классификаторов прошлого – часть физики, и современное определение включает в себя утверждение, отнюдь не бесспорное, что основы всего естествознания лежат в физике.

Анализируя соотношение в научной картине мира дисциплинарных картин исследуемой реальности, В.С. Степин и Л.Ф. Кузнецова пишут следующее: “…Выделение и исследование классиками естествознания различных аспектов сложной и многогранной проблемы научной картины мира в основном было связано с анализом физической картины мира. В силу длительного лидирующего положения физики в естествознании и фундаментальности знаний, полученных в этой науке, неоднократно предпринимались попытки объяснить с позиций существующей физической картины мира и такие явления, которые не относились к предмету физической науки. Но физическая картина мира не содержала в себе всего знания о мире, поэтому и не могла дать адекватной интерпретации всех явлений природы. Такая ситуация требовала введения иного видения мира, особой его картины (несводимой к физической), содержащей представление и о тех объектах, которые не включаются в предмет исследования физики” [6].

Наиболее полно разработанный как теоретический, так и эмпирический аппарат физики не раз вводил в искушение отождествить научную картину мира с его физической картиной и ввести требование редукции знания других областей к физике. Несмотря на то что подобные программы не увенчались успехом, еще ни разу невозможность подобной редукции не была показана, поскольку обычно раньше вызревали изменения в самой физике.

Развитие физики не просто обеспечило ей особое положение среди других наук, ее достижения сегодня широко внедрены не только в экспериментальную практику естественно-научных исследований, но и в повседневный быт. Многие физические термины вошли через технику в обиход человека и стали казаться ему интуитивно понятными. Научившись воздействовать на материю в масштабах как микроскопических (эксперименты с элементарными частицами), так и планетарных (запуски космических аппаратов), исследователь неизвестное стремится объяснить через известное. Существует глобальное противоречие: человек, стремящийся познать себя, причем познать себя как живое, должен действовать при посредничестве неживого. В этом отношении наука противоположна мифологии. В древности человек объяснял процессы, происходящие в неживой природе, по аналогии со своим поведением. В наше время в большинстве своем даже ненаучные теории облекаются в физико-образную форму: говорится об особых полях, энергетических потоках.

Проблема соотношения живого и неживого в научных исследованиях имеет два аспекта: рационально-теоретический и эмпирический.

Рационально-теоретический аспект. Именно физика со времен становления науки задавала идеал научной рациональности. Неудивительно, что практически всегда делались попытки вывести особенности живых организмов из известных на то время свойств неживой материи. С точки зрения современного ученого, многие из этих построений являются грубыми аналогиями, как, например, уподобление организма часовому механизму. Но когда эти модели строились на самом переднем крае современных исследований, казалось, что главная особенность уже схвачена, остались только количественные доработки. В любой век нашлись бы ученые, готовые подписаться под словами, высказанными в конце 1970‑х годов известным биофизиком М.В. Волькенштейном: “…Сегодня нет сомнения в том, что для понимания биологических явлений и дальнейшего развития биофизики не потребуется создания принципиально новой физики” [7]. И далее: “…В биологии не видно границ применимости существующей физики” [8]. На мой взгляд, граница применимости существующей в любое время физики не могла пролегать в биологии. Надо монимать, что именно особенности существования живых организмов, и прежде всего человека, разрабатывающего любую теорию, определяют масштабы, в которых эта теория будет освоена в первую очередь. И только очередное изменение научной картины мира позволяет осознать неадекватность предыдущих моделей.

В конце XIX – начале XX в. у биологов, осваивавших научные методы эксперимента и обобщения, появились работы, в которых излагались попытки воспроизвести формы живого и происходящие с ними процессы в пробирках. Не подозревая, насколько сложной является даже “простая” протоплазма, ученые описывали, как можно получить нечто похожее на микроорганизмы, смешивая разные жидкости. Ячеистую массу, образовавшуюся при смешении оливкового масла, поваренной соли и воды, всерьез сравнивали со строением протоплазмы в яйцеклетках. Считалось, что изучение именно этих форм явлений, поддающихся эксперименту, может и должно повести к разъяснению процессов, происходящих в теле высшего организма [9].

Может быть, через некоторое время, с высоты новых открытий мы на попытки объяснить жизнь исходя из принципов молекулярной биологии будем смотреть так же, как сейчас, вооруженные электронными микроскопами, смотрим на сопоставление трехфазных растворов с организмами. Не следует понимать это как принижение успехов современной молекулярной биологии, – значение как теоретических, так и практических достижений в этой области безмерно велико. Однако и молекулярная биология не смогла разрешить противоречия живое – неживое и стать той самой “теоретической биологией”, для которой общая биология превратилась бы в эмпирическую базу. В современных научных статьях уже практически не встретишь непоколебимой уверенности в возможности объяснить все исходя из физических принципов, характерной для работ на стыке биологии и физики, опубликованных в 70‑х годах ХХ в. Сегодня, интерпретируя полученные данные, исследователи предпочитают сбалансированное сочетание причинных объяснений на основе физических принципов с феноменологическими обобщениями и функциональными соображениями.

Эмпирический аспект. Кроме проблем, связанных с редукцией к неживому в рамках рационального объяснения, существуют проблемы, связанные с интерпретацией результатов феноменологических исследований. Весь инструментарий современной биологии нагружен теоретическим и эмпирическим инструментарием физики. Применение даже простого светового микроскопа требует интерпретации увиденного с использованием знаний физической оптики. Это тем более значимо для исследований, проводимых с помощью электронного микроскопа, радиоактивных и флуоресцентных меток, методов магнитного резонанса, электрофореза. Нельзя здесь не упомянуть и об инвазивности используемых методов. Стремление изучать минимально нарушенную живую систему ставит вопрос о том, что является значимым для нее. Нередко это понимается как стремление к наименьшим материальным изменениям, – например, требование воздействовать с наименьшей дозой энергии или брать для анализа пробу как можно меньшего объема. Но при этом известно, что в некоторых случаях даже значительные потери “тела” легко восстанавливаются, а в других – даже, казалось бы, незначительные вмешательства оказываются летальными.

Рассмотрение противоречия между живым и неживым тесно смыкается с рассмотрением проблем соотношения целого и части. Уверенность в том, что физика знает все, что необходимо для объяснения жизни, во многом базируется на убеждении, что свойства целого – это свойства совокупности частей. Мы довольно хорошо знаем, из каких частей состоит организм. На современном этапе наука не только проанализировала состав и свойства белков, жиров и углеводов, но и научилась синтезировать многие из этих веществ. Недавно в прессе широко и торжественно обсуждали успехи в расшифровке генома человека. Но все эти знания не дают возможности объяснить существование единого цельного организма. Даже наоборот, осознание всей сложности протекающих процессов заставляет удивляться устойчивости живого. Что легко объяснимо – так это только быстрое разложение после смерти.

Если некоторое время назад, разведя по разные стороны биологию и физику, мы бы попытались соотнести с ними характерные категории, то к физике отнесли бы категорию части, а к биологии – категорию целого. В последние годы ситуация почти противоположная. Биолог может работать над проблемами, например, молекулы АТФ, и иметь только самые общие представления о процессах, протекающих в организме как целом.

В физике есть разделы, в которых осуществляется переход от свойств части к совершенно иным свойствам целого. Это, например, статистическая физика и теория твердого тела. Развитие этих теорий во многом обусловлено существованием таких свойств, как однородность и изотропность газов и трансляционная симметрия кристаллов. Именно эти особенности легли в основу построения математизированных теорий, связывающих сведения о микроскопическом строении тел с установленными макроскопическими свойствами совокупности объектов. Долгое время в рамках идеала классической физики считалось, что подобную связь можно осуществить только через решение огромного числа уравнений, описывающих состояния всех частиц в отдельности. Однако эту связь удалось зафиксировать только тогда, когда была осознана независимость макроскопического поведения от точных значений начальных координат и скоростей частиц.

Для живых организмов также характерна независимость в широких пределах от конкретных значений состояний отдельных элементов. Однако существенная неоднородность биологической материи не позволяет применить методы, оказавшиеся успешными для статистической физики. Неизотропность кристаллов не стала препятствием для разработки статистической физики в применении к твердому телу только благодаря трансляционной симметрии. Сделав соответствующие преобразования, можно в этих условиях перейти к понятию “газа квазичастиц” и для исследования макроскопических свойств твердого тела использовать методы кинетической теории газов. Тепловые, магнитные и другие свойства объектов выражаются через характеристики квазичастиц, которые, в свою очередь, зависят от структуры кристаллической решетки. Симметрия биологических объектов не является трансляционной. Такой тип упорядочения, когда геометрия объекта подобна геометрии его части, называют самоподобием, масштабной инвариантностью или обозначают уже устоявшимся в математике термином "фрактал". Сопоставление этой геометрии с теми или иными проявлениями жизни встречается у различных авторов, например: “Фрактальность (как организации генома, так и роста коллектива клеток) несомненна, и это, на взгляд ряда ученых, вселяет надежду на понимание многих “проклятых вопросов”” [10].

Понятие фрактальной размерности очень удобно использовать для описания многих полимерных систем. Например, образование плотной корочки свернувшейся крови на царапинах описывается как рост случайно-разветвленной макромолекулы с фрактальной размерностью большей, чем размерность нашего пространства [11]. Может быть, развитие фрактального описания в применении к биологическим объектам будет плодотворным в отношении теоретического описания связи свойств целого и частей.

В середине 1970-х годов попытка разрешить проблему объяснения согласованности процессов, протекающих в организме, была предпринята специалистом в области теории твердого тела Г. Фрелихом [12]. Это, на мой взгляд, первая теория, которая исходя из физически корректных предположений, не привлекая расплывчатых понятий, таких как "информация", пытается связать цельность биологических объектов с микроскопическими особенностями их строения. В качестве квазичастиц были взяты кванты колебаний мембран и органических молекул. Рассмотрев возможные колебания, Фрелих показал, что их частоты в реальных условиях биологической материи перекрывают непрерывно широкий диапазон (от 10¹⁰ до 10¹⁵ Гц) [13]. Также они обладают сильными нелинейными свойствами из-за того, что электромагнитные колебания на этих частотах смещают обладающие дипольным моментом части органических молекул и мембран, и, наоборот, механическое смещение влечет за собой электромагнитное возмущение, что приводит к существенному межмодовому взаимодействию получающихся акустоэлектрических колебаний. Отсюда можно заключить, что резонансное воздействие на этих частотах невозможно: энергия возбужденных колебаний на одной частоте будет за счет межмодового взаимодействия распределяться по всем существующим частотам. К сожалению, в большинстве русскоязычных работ, ссылаясь на труд Фрелиха, берут только его первую часть, где говорится о частотах колебаний биологической материи, и трактуют ее как подтверждение резонансной теории воздействия миллиметровых волн на организмы. Но суть теории, разработанной Фрелихом, состоит вовсе не в рассмотрении частотных характеристик существующих колебаний (большинство этих характеристик он приводит как цитаты из других работ), а в утверждении, что в биологической материи возможны процессы, подобные процессам бозе-конденсации.

Бозе-конденсация – одна из теорий упомянутой выше статистической физики. Эта теория применяется для описания одних из самых интересных макроскопических квантовых эффектов – явлений сверхтекучести и сверхпроводимости. Частицы, подчиняющиеся статистике Бозе – Эйнштейна (бозоны), при температурах ниже определенной критической (зависящей от свойств частиц) могут скапливаться в одном состоянии с наименьшей энергией. При температуре, стремящейся к нулю, все без исключения частицы “собираются” в этом состоянии. При других температурах ниже критической отдельные частицы выходят из конденсата, но в нем еще остаются частицы, не участвующие в тепловом движении. Только по достижении критической температуры в него вовлекаются все частицы [14].

Частицы в бозе-конденсате обладают одной совместной квантово-механической волновой функцией, все их свойства скоррелированы. Нередко в популярных интерпретациях этого явления говорится, что бозоны в конденсате движутся как одно целое [15]. Это вполне правильное представление, надо только осознавать, что под движением здесь понимается гораздо более широкое явление, чем перемещение в пространстве. “В состоянии бозе-конденсата отчетливо проявляется волновая природа материи, и ансамбль достаточно большого числа частиц ведет себя как классическое поле, имеющее амплитуду и фазу” [16]. Согласованность волновых процессов во времени и пространстве описывается в физике с помощью понятия когерентности, хорошо разработанного в применении к лазерному излучению. В настоящее время оно используется для описания свойств бозе-конденсата атомов, а когерентное излучение лазера может рассматриваться как бозе-конденсат фотонов [17].

Возможность процесса, подобного бозе-конденсации, была показана для квантов колебаний в биологической материи следующим образом. С учетом особенностей данных квазичастиц, а именно, существенных нелинейных взаимодействий и возможности возбуждения квантов не только за счет процессов теплообмена, но и за счет притока метаболической энергии, например энергии химической связи АТФ, было написано кинетическое уравнение для изменения количества квантов в моде :

,

где s_j – скорость притока энергии в эту моду; w_j – частота колебаний в моде, j_j и c_j – коэффициенты рождения и уничтожения квантов непосредственно в моде и за счет переноса из других мод (через нелинейное взаимодействие) [18]. Решив это уравнение, Фрелих получил выражение для количества квантов в моде n_j [19]:

.

Это уравнение подобно уравнению для распределения бозонов в статистике Бозе – Эйнштейна [20]:

.

Для квантов колебаний также возможен процесс конденсации: они при определенных условиях могут накапливаться в одной моде. Свойства этого конденсата подобны свойствам конденсата фотонов – когерентного излучения. Колебания, среди которых есть существенные для биохимических свойств конформационные колебания органических молекул, оказываются взаимно скоррелированы в макроскопическом объеме. При высокой скорости притока энергии большое количество квантов может быть сконцентрировано в одной моде. Именно эта величина является для Фрелиховского процесса управляющей аналогично температуре для конденсации Бозе.

Основным недостатком теории Фрелиха является проблематичность ее приложения к реально наблюдаемым свойствам биологических объектов. Показать, что согласованность процессов в организме связана со взаимной корреляцией колебаний, а не является простой аналогией, не удается. Существующие косвенные подтверждения еще не стали общепризнанными. Биологические эффекты миллиметровых и субмиллиметровых волн, признаваемые последователями Фрелиха в качестве подтверждения его теории, значительной частью российских ученых считаются подтверждением теории обмена информацией в организме на резонансных частотах. Были сделаны попытки напрямую измерить электромагнитную активность клетки, но измерение величины электромагнитного сигнала без возможности оценки степени когерентности не позволяет однозначно говорить об осуществлении процесса бозе-конденсации, даже если изменение величины сигнала коррелирует с формированием в клетке структур, в которых фрелиховские условия выполнены (возможность притока энергии, сильное межмодовое взаимодействие) [21]. Несмотря на то что экспериментальная проверка этой гипотезы еще не дала однозначного ответа, из нее уже выведены довольно интересные следствия. Р. Пенроуз, применив теорию Фрелиха, показал возможность таких когерентных состояний во внутриклеточных структурах нейрона (микротрубочках), которые могут обеспечить реализацию в нервной клетке квантового компьютера [22]. Так что сейчас именно физики выстраивают теории, касающиеся совокупных свойств (collеctive properties) биологической материи, подобных бозе-конденсации Фрелиха и когерентным состояниям Пенроуза.

Наиболее плодотворно сотрудничество между физикой и биологией осуществляется через химию. Например, в статье об условиях, в которых можно исследовать биологические эффекты неионизирующего электромагнитного излучения, Дж. Вивер четко прорисовывает ось физика – химия – биология, неявно предполагаемую в других работах [23]. Отмечая, что результаты исследований воздействия слабых полей остаются спорными, автор предлагает использовать для получения точных и количественных характеристик биологических эффектов пошаговый анализ. Утверждая, что физическое поле может произвести биологический эффект, только вызвав химический процесс, Вивер считает необходимым на первом шаге выяснить, какие химические изменения имеют место при воздействии электромагнитного поля, а уже потом переходить ко второму шагу – рассмотрению этих изменений в контексте биологической системы. Традиционный подход в биофизических исследованиях связан с рассмотрением изменения уровня энергии системы и связанного с этим изменения химической активности.

Процессы переноса и преобразования энергии оказались ключевыми для объяснения многих явлений в биофизике. Уже не раз приходилось слышать фразу: "Будем знать энергию – будем знать все". Это можно назвать исследованиями в плоскости энергии и импульса, и, по большому счету, смычка биологии и физики идет здесь через химию и химическую кинетику.

Но существуют другие координаты – пространство и время. Эти параметры для физики можно назвать первичными. Их огромная роль для организмов просто очевидна. Наиболее известным успехом биофизики в этой области является изучение передачи нервных импульсов. Изменение распределения зарядов во времени и пространстве было исследовано без рассмотрения вопросов об энергетических состояниях и химической активности в качестве ключевых (конечно, совсем без них не обошлись), что дает далеко не полную картину явления. Еще один пример, в котором пространственное расположение зарядов играет ключевую роль, – это теория синтеза молекул АТФ в митохондриях. Противостояние чисто химических гипотез и теории, объясняющей синтез посредством электрохимического градиента в мембране, обращает на себя внимание многих методологов науки. Д. Гилберт и Р. Малкей анализировали принятие научным сообществом теории Митчелла при помощи метода дискурсного анализа. М. Вебер рассматривает те же теории как пример несоизмеримости научных теорий в куновском смысле [24]. Но можно на ту же ситуацию взглянуть по-другому. Попытки решить проблему в рамках традиционного химико-энергетического подхода, а именно, найти “высокоэнергетический” промежуточный продукт оказались безуспешными. Только подход, учитывающий особенности пространственного распределения ионов водорода по отношению к мембране, позволил построить теорию, успешно объясняющую процесс синтеза АТФ.

В пространственно-временной плоскости находятся и проблемы когерентности. Есть ли общее у понятия "когерентность" в биологии и у аналогичного понятия в физике? Если отвлечься от поверхностных необоснованных спекуляций данными понятиями, то этот вопрос с неизбежностью приводит нас к проблемам причинности. Нередко согласованность биологических процессов легко объяснить с точки зрения конечной цели, но практически невозможно найти причинное объяснение, привычное для физики. Особенно ярко это проявляется при развитии зародыша, когда формирование каждого элемента не просто происходит в определенном месте в определенное время, но и стремится нивелировать любые отклонения, например вмешательство экспериментатора, регулируя деление и перемещение клеток. Цель этой регуляции понятна – развитие здорового организма, а механизмы обеспечения единства и согласованности строго причинным образом не объяснены (и объяснимы ли?). Утверждение, что развитие происходит строго причинным образом в соответствии с программой, записанной в генах, не снимает вопроса о телеологичности. Даже если будут заполнены все белые пятна, связанные с реализацией закодированной в ДНК информации, останется вопрос о том, как была создана столь цельная, совершенная и устойчивая программа. Телеологизм живых организмов явно или неявно влияет на любые научные исследования, связанные с ними. Характерное высказывание одного из ученых цитирует Е.А. Мамчур: “…Телеология для биолога все равно что любовница для респектабельного господина: он не может обойтись без нее и в то же время стесняется показываться с нею на публике” [25].

Любой из упомянуты выше аспектов взаимодействия биологии и физики таит в себе множество сложнейших вопросов, требующих детальной проработки и интересных в плане научной методологии.

Примечания

1. См.: Советский энциклопедический словарь / Глав. ред. А.М. Прохоров. – М.: Сов. энциклопедия, 1987. – С. 142.

2. Мешалкин Ю.П. Основы биофизики: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во Новосибирск. гос. техн. ун-та, 2000. – С. 3.

3. Советский энциклопедический словарь. – М., 1987. – С. 141.

4. Там же. – С. 1413.

5. См.: Энциклопедия для детей. Т. 16: Физика / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2000. – Ч. 1. – С. 7.

6. Степин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. – М., 1994. – С. 33.

7. Волькенштейн М.В. Физика, биофизика, теоретическая биология / Методологические и теоретические проблемы биофизики / Отв. ред. Г.Р. Иваницкий. – М.: Наука, 1979. – С. 9.

8. Там же.

9. Мейен С.В. Принцип сочувствия // Феномен несогласия в истории науки и биографиях ученых: Хрестоматия / Отв. ред. Л.С. Сычева. – Новосибирск: Новосибирск. гос. ун-т, 2000. – С. 107.

10. Чайковский Ю.В. Причинность и проблема сложности // Причинность и телеономизм в современной естественно-научной парадигме / Отв. ред. Е.А. Мамчур, Ю.В. Сачков. – М.: Наука, 2002. – С. 130.

11. См.: Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Физика в мире полимеров. – М.: Наука, 1989. – С. 195.

12. Fröhlich H. The biological effects of microwaves and related questions // Advances in electronics and electron physics. – 1980. – V. 53. – P. 85–151.

13. Ibid. – P. 95, 105.

14. См.: Энциклопедия для детей. Т. 16: Физика. – Ч. 2. – С. 212.

15. См.: Подпись к рис. 2 в статье Ст. Хэмероффа (см.: Hameroff St. Anesthesia, consciousness and hydrophobic pockets – a unitary quantum hypothesis of anesthetic action // Toxicology Letters. – 1998. – V. 100–101. – P. 31–39.

16. Ораевский А.Н. Бозе-конденсаты с точки зрения лазерной физики // Квантовая электроника. – 2001. – Т. 31, № 12. – С. 1038–1057.

17. Там же.

18. См.: Fröhlich H. The biological effects of microwaves and related questions. – Р. 99.

19. Ibid. – Р. 101.

20. См.: Энциклопедия для детей. Т. 16: Физика. – Ч. 2. – С. 212.

21. См.: Pokorny J. et al. Microelectronic sensors for measurement of electromagnetic fields of living cells and experimental results / Bioelectrochemistry and Bioenergetics. – 1999. – V. 48. – P. 261–266.

22. См.: Hameroff St., Penrose R. Orchestrated reduction of quantum coherence in brain microtubules: A model for consciousness / Mathematics and Computers in Simulation. – 1996. – V. 40. – P. 453–480.

23. См.: Weaver J. Understanding conditions for which biological effects of nonionizing electromagnetic fields can be expected // Bioelectrochemistry. – 2002. – V. 56. – P. 207–209.

24. См.: Weber M. Incommensurability and theory comparison in experimental biology // Biology and Philosophy. – 2002. – V. 17. – P. 155–159.

25. Мамчур Е.А. Причинность и рационализм // Причинность и рационализм в современной естественно-научной парадигме. – М.: Наука, 2002. – С. 22.

Институт лазерной физики СО РАН,

г. Новосибирск

Popova, S.S. Some aspects of interdisciplinary interaction between physics and biology in scientific research.

The paper points out and considers the main problems of interaction between physics and biology. The statement is advanced that the means of modern biology are loaded with both theoretical and empirical means of physics. It results in difficulties when interpreting merely biological phenomena. The most fruitful cooperation between physics and biology is that which is carried out via chemistry.