¿Por qué los físicos y los matemáticos han contribuido tanto a la biología, pero los biólogos han contribuido muy poco a la física?

Answer 1

Yo diría que las matemáticas y la física son más fundamentales. La biología puede verse como una aplicación a la que se pueden aplicar las matemáticas y la física, pero lo contrario generalmente no es cierto. Lo mismo puede decirse de muchas áreas: mercados financieros, geología, geodesia, comunicaciones de red, epidemiología, etc.

Sin embargo, a menudo, lo que sucederá es que una vez que los métodos de matemática y física hayan tenido cierto éxito en la aplicación, las técnicas serán refinadas y ‘devueltas’ a las matemáticas y la física. Me imagino que va más o menos bien, tuvimos este problema en biología en el que estábamos interesados, probamos estos métodos, algunos no funcionaron, pero estos dos métodos funcionaron siempre que adaptamos esto y aquello … Ahora veamos si el ¡El aprendizaje que obtuvimos de lo que funcionó puede usarse en este problema de física! Por lo tanto, hay mucho que ganar en física al descubrir lo que funcionó en biología, pero generalmente se necesita a alguien bien versado en física para hacer la transformación inversa.

¡Esto no significa que un físico pueda entrar y dominar la biología (aunque los físicos tienden a pensar que pueden hacer cualquier cosa)! La biología tiene prácticamente infinitos grados de libertad y ningún físico puede simplemente derivar estructuras de proteínas sin una gran cantidad de datos empíricos para trabajar como punto de partida. Agregaré cada vez más que el término físico frente a biólogos está perdiendo significado. Hay muchos programas especializados en biofísica y biología matemática donde el estudiante aprende biología y matemáticas y física relevantes. Es igualmente válido llamar a ese trabajador un biólogo matemático o un biomatético.

Vemos muchas transferencias de este tipo que van de las matemáticas a la física. Por supuesto, no se puede hacer física sin muchas matemáticas. Pero hay muchos ejemplos en los que un área de matemáticas (anteriormente) menos conocida encuentra un punto de apoyo en física que no se había previsto antes. Un buen ejemplo es la teoría de grupos. Eugene Wigner fue pionero en aplicaciones físicas de teoría de grupos y físicos de su generación apodada Die Gruppenpest. Pero tuvo un profundo impacto en la mecánica cuántica, la teoría del estado sólido y la física de partículas solo por nombrar algunos. El éxito aquí estimuló el interés en la teoría de grupos y ayudó al desarrollo de ese campo.

Interesante aparte, el hombre que considero que incorpora el enfoque de la física a la biología era Leo Szilard. En mi opinión, él era un inmortal caminando entre nosotros, uno de los marcianos húngaros. Además de sus contribuciones gigantes a la física, se le ocurrió el modelo básico de inhibición por retroalimentación y lo demostró en el metabolismo de la lactosa en E. Coli. También participó en la investigación de clonación temprana, y cuando le diagnosticaron cáncer de vejiga ideó su propia (¡exitosa!) Radioterapia. Hay una historia divertida sobre cómo su cambio a la biología arruinó sus baños. Prefería trabajar mientras se bañaba, y esto funcionó bien para su trabajo en física, donde pudo derivar muchas de las relaciones matemáticas. Sin embargo, dado que la biología no puede derivarse simplemente, descubrió que a menudo tenía que salir del baño para buscar algo.

Answer 2

No, no creo que tenga nada que ver con ser “más inteligente”.

En primer lugar, no es necesariamente cierto que los biólogos contribuyan poco a la física si su visión de la física incluye biofísica. En segundo lugar, hay personas que considero biólogos que han sido formadas como físicos, químicos, etc. y que también han hecho o han hecho contribuciones a la física. Los detalles de la pregunta sugieren, sin embargo, que debería interpretar la pregunta más como: ¿por qué más personas que eran estudiantes de física contribuyeron a la biología que los estudiantes de biología contribuyeron a la física? O dicho de otra manera, ¿qué tiene el entrenamiento en biología / física que hace que sea difícil / más fácil para los estudiantes eventualmente contribuir a la física / biología?

En mi opinión, el componente más fundamental de la brecha tiene que ver con la falta de capacitación en matemáticas en la mayoría de los estudiantes de biología. La física, incluso la física experimental, realmente requiere muchas matemáticas y, en particular, un nivel de comodidad con las matemáticas. Por lo general, los biólogos no están bien entrenados (en comparación) en matemáticas, pero reciben una capacitación científica mucho más general sobre la lectura de documentos, el trabajo en el laboratorio, etc. que los físicos Esta es una opción educativa que prepara a los biólogos para realizar una investigación real antes que un estudiante de física con un nivel educativo similar. En otras palabras, les pedimos a los estudiantes de física que pasen más tiempo aprendiendo matemáticas y menos tiempo haciendo y aprendiendo a hacer ciencias que los estudiantes de biología. Creo que esto equipa a los físicos para cambiar los campos más adelante de una manera que la educación tradicional en biología no, en parte porque tienen más herramientas y en parte porque realmente no se han especializado tan temprano.

Otro aspecto de la brecha es probablemente también cultural. En particular, los físicos tienen una historia de saltar (a veces tontamente, incluso ignorantemente) en cualquier otro campo maldito que quieran. Si suficientes personas intentan hacer la transición a la biología, seguramente algunos de ellos tendrán éxito, incluso si muchos o la mayoría siguen siendo demasiado ignorantes para contribuir con algo importante.

Answer 3

Las matemáticas son una herramienta que se puede aplicar a todo. La física es un subconjunto de las matemáticas que se aplican a la materia y su movimiento a través del espacio y el tiempo. La química es un subconjunto de la física que estudia la composición y los cambios en la materia. La biología es un subconjunto de la química que estudia la vida.

Los descubrimientos se atribuyen al área más específica que abarcan. Por lo tanto, un físico que hace un descubrimiento en el campo de la química donde la química se superpone a la física se atribuye a hacer una contribución a la química. Por lo tanto, por definición, un científico que trabaje en un área de amplio alcance (matemáticos y físicos) puede contribuir a una disciplina más específica (biología), pero no al revés.