از فاصله پژوهش های علوم پزشکی و علوم پایه تا کاربردی نشدن یافته های ریاضیات زیستی - وبلاگ رضا

به گزارش وبلاگ رضا، عضو هیات علمی مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک دانشگاه تهران با بیان اینکه در ایران ارتباطات بین رشته ای ضعیف است، گفت: کسی که ریاضیات می خواند به دلیل علاقه به کاربرد است که تصمیم می گیرد به حوزه ریاضیات زیستی وارد گردد؛ ولی عملا جایی وجود ندارد که از نتایج پژوهش های یک محقق ریاضیات زیستی استفاده گردد. عملا تنها فایده پژوهش در حوزه ریاضیات زیستی این است که پژوهشگران می توانند در حوزه های پایه ای مقاله چاپ نمایند و در کشورهایی که ارتباط خوبی بین حوزه تحقیقات پزشکی و علوم پایه وجود دارد، از این مقاله ها استفاده نمایند.

دکتر پیمان شریعت پناهی در گفت وگو با وبلاگ رضا با اشاره به اینکه جداسازی دانشکده های علوم پزشکی از دانشکده های وزارت علوم تاثیر زیادی در کمرنگ شدن استفاده از کاربرد ریاضیات زیستی داشته است، اضافه کرد: در فضای آکادمیک ما رشته های علوم پزشکی از سایر رشته ها جدا شده است؛ از آن جایی که در نهایت کاربرد زیست شناسی در علم پزشکی است؛ عملا یک فیزیکدان یا ریاضیدانی که می خواهد وارد حوزه زیست شناسی گردد، بسیار از کاربردهای پزشکی دور خواهد بود. این فاصله بین رشته های پزشکی با سایر رشته ها باعث می گردد رشته های زیست شناسی ای که در دانشگاه های ما هستند، تضعیف شوند، دانشجویان خوب و امکانات مناسبی نداشته باشند و این جذابیت حوزه زیست شناسی را برای فیزیکدانان و ریاضیدانانی که می خواهند وارد شوند، کاهش می دهد. مثلا فیزیکدان یا ریاضیدانی که می خواهد در حوزه بیولوژی کار کند، عملا یا به خاطر علاقه به کاربرد است که وارد این حوزه می گردد و یا این که می خواهد سعی کند امکانات خوبی به دست آورد که البته کسب امکانات خوب امکان پذیر نیست، چون محدوده پزشکی جدا شده است.

وی در پاسخ به سوالی درباره دلیل این فاصله بین علوم پزشکی و پژوهش های علوم پایه، گفت: پزشکان یکسری پروتکل های معین درمانی دارند که آن ها را یاد می گیرند و پیاده می نمایند. در دانشکده های علوم پزشکی ما یک سری مراکز تحقیقاتی وجود دارد که چون این مراکز تحقیقاتی به پزشکی بسیار نزدیک است عملا پژوهش های آن ها از حوزه علوم پایه فاصله می گیرد. این فاصله باعث می گردد که حتی زبان محققان حوزه علوم پزشکی از زبان محققان علوم پایه مانند شیمی، فیزیک و ریاضی فاصله بگیرد. ریاضیات خود زبان مورد استفاده در علوم پایه است و فاصله دریافت تحقیقات علوم پزشکی از این زبان یعنی قطع ارتباط با دیگر علوم پایه. البته فکر نمی کنم که پزشکان این نزدیک شدن دانشکده های پزشکی به دیگر دانشکده ها را قبول نمایند، اما اگر دانشکده پزشکی از دانشکده های سایر رشته ها جدا نگردد، به نظر من شرایط مساعدتر خواهد بود؛ هر چند باید توجه داشت این جداسازی به دلیل دغدغه هایی که در حوزه درمان وجود دارد اتفاق افتاده است؛ زیرا برای آن ها درمان و آموزش درمان خیلی مهم بوده و همین اهمیت به آموزش درمان باعث شده که دانشگاه علوم پزشکی جدا گردد و این ارتباط از بین برود.

شریعت پناهی در ادامه با مقایسه ای بین کاربرد ریاضیات در فیزیک و زیست شناسی، خاطر نشان کرد: زیست شناسی از ابتدا یک علم کمی نبوده، بلکه یک علم کیفی بوده است و مهم ترین نظریه ای که در زیست شناسی وجود دارد، نظریه تکامل است که بیشتر یک نظریه کیفی است تا یک نظریه کمی. در مقابل زیست شناسی اگر فیزیک را در نظر بگیرید؛ فیزیک کاملا علمی کمی است، از همان ابتدا قوانین فیزیک به صورت معادله بوده است. مقایسه میان این دو علم نشان می دهد که ریاضیات در بیولوژی چه تاثیری می تواند داشته باشد. فیزیک دو ابزار تجربه و ریاضیات را در اختیار دارد؛ مثلا در نظریه استاندارد ذرات چیزی به نام ذره بوزون هیگز وجود داشت. این نظریه در سال 1964 بیان شد و تا سال 2013 هم این ذره در آزمایشگاه دیده نشد؛ اما این که این ذره در گذشته مشاهده نشده بود، جلوی فیزیکدانان را برای مدل سازی های ریاضی و پیشروی نگرفت. این خیلی ابزار مهمی است، مثلا فیزیکدانان ابتدا از طریق ریاضیات به امواج الکترومغناطیس رسیدند و بعدها در آزمایشگاه این امواج مشاهده شد. مشابه این در فیزیک زیاد است؛ همین طور سیاهچاله که ابتدا در نظریه نسبیت به آن پرداخته شد و بعدتر سعی کردند که در کیهان هم آن را مشاهده نمایند.

آسان سازی تفسیر داده های تجربی زیست شناسی به یاری ریاضیات

شریعت پناهی با بیان اینکه ریاضیات به عنوان یک زبان در علوم کاربرد دارد، ادامه داد: ما به یاری زبان ریاضیات علاوه بر این که می توانیم مفاهیم را درک کنیم، می توانیم به یاری ریاضیات ارتباط هم برقرار کنیم؛ یعنی در علوم به یاری مدل های ریاضی می توان ارتباط برقرار کرد. ریاضیات در زیست شناسی هم دقیقا می تواند همین کاربرد را داشته باشد. در حال حاضر انبوهی از مطالعات زیست شناسی انجام می گردد. این مطالعات انبوه حجم زیادی از داده را فراوری می نماید. خیلی اوقات این داده ها حالت آزمون و خطا دارند. ریاضیات می تواند به این داده ها جهت دهد. مثلا جهت دهی ریاضیات به فیزیک به این شکل است که مدل سازی های ریاضی می گوید آزمایشگاه سرن تاسیس کنید تا بتوانید ذره بوزون هیگز را بیابید. ریاضیات در زیست شناسی هم می تواند این کاربرد را داشته باشد؛ یعنی مدل های ریاضیاتی که الان در زیست شناسی داده می گردد، این قابلیت را دارند که به آزمایشگرها پیشنهاد نمایند که چه آزمایش هایی باید انجام گردد و به پژوهشگران سناریوهایی پیشنهاد نمایند و نشان دهند اگر پژوهشگران این سناریوها را دنبال نمایند، این سناریوها می توانند به عنوان مثال در درمان سرطان جواب دهد. این سناریوها توسط داده هایی که قبلا خود آزمایشگرها فراوری نموده اند، پردازش می گردد.

وی در ادامه با بیان اینکه در زیست شناسی دو بخش آزمایش و نظریه پردازی وجود دارد، گفت: آزمایش در زیست شناسی بسیار قوی است؛ مثلا اگر مقالات زیست شناسی را ببینید، بخش های مربوط به روش های انجام آزمایش و نتایج حاصل از آن بسیار قوی است؛ اما قسمتی که به آن بحث گفته می گردد و مسئول بخش نظریه پردازی است که باید در آن فهمی که در نهایت از انجام آزمایش گرفته می گردد، بیان گردد؛ معمولا در مقالات زیست شناسی بخش های قوی ای نیستند. اگر مدل سازی ریاضی را به نظریه پردازی های زیست شناسان اضافه کنید، می توان قضاوت کرد که آیا نظریه ها از نظر دودوتا چهارتای ریاضی منطقی است یا نه و چه تفاسیری از این نتایج می توان داشت. این تفسیرهاست که بعدتر به پژوهشگران جهت می دهد به کدام سمت حرکت نمایند. مثلا در گذشته مدل تکامل مدلی کاملا کیفی بود، این درحالی است که الان مدل های ریاضی برای تکامل وجود دارد که تکامل را به صورت ریاضی مدل می نمایند و از آن استفاده می نمایند؛ به طور مثال سرطان یک فرآیند تکاملی سریع است که در بدن اتفاق می افتد. از مدل های تکامل استفاده می گردد تا مدل رشد تومورهای سرطانی را در بدن شرح دهند. ورود ریاضیات به زیست شناسی هم تفسیر داده های تجربی را آسان تر می نماید و هم می تواند پیش بینی هایی انجام دهد که به زیست شناسان جهت دهد.

عضو هیات علمی مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیو فیزیک دانشگاه تهران با اشاره به این که ما در ایران چندان به سراغ مدل سازی نرفتیم، گفت: مدل سازی های کاربردی زیادی در حوزه ریاضیات زیستی انجام گرفته است؛ مثلا مدل های معروفی وجود دارد که در رادیوتراپی هم از آن ها استفاده می گردد یا مدل سازی های ریاضی برای این که نسبت دارویی که داده می گردد تا چه میزان می تواند تومور سرطانی را از بین ببرد. این ها کاربردهای جالبی است که از مدل های ریاضی به دست می آید؛ البته در استفاده از مدل سازی های ریاضی در زیست شناسی محدودیت هایی هم دارد.

عدم ارتباط مناسب بین رشته های علوم پزشکی با رشته های پایه

وی در خاتمه درباره مهم ترین دغدغه های پژوهشگران حوزه ریاضیات زیستی، گفت: مهم ترین دغدغه محققان ریاضیات زیستی علاوه بر به کاربرد نرسیدن تحقیقاتشان این است که از آن جایی که این ارتباط مناسب بین رشته های علوم پزشکی و دیگر رشته ها وجود ندارد، امکانات زیادی هم به پژوهشگران حوزه های بین رشته ای مانند ریاضیات زیستی تعلق نمی گیرد؛ مثلا در دانشکده های فنی با این که گفته می گردد ارتباط بین دانشگاه و صنعت چندان زیاد نیست، اما باز هم این ارتباط بسیار جدی تر است. مثلا یک عضو هیات علمی دانشکده فنی خیلی آسان تر می تواند از خارج از دانشگاه پروژه بگیرد و تزهای دانشجویانش را روی آن ها تعریف کند تا هم مسئله ای از صنعت حل نماید و هم اعتبار و امکاناتی برای آزمایشگاه خود کسب کند؛ اما برای کسی که در حوزه ریاضیات زیستی کار می نماید، عملا ارتباطی با حوزه هایی که در آن ها کاربرد وجود دارد، تعریف نشده است.