از “فاصله‌ پژوهش‌های علوم‌پزشکی و علوم‌پایه” تا “کاربردی‌نشدن یافته‌های ریاضیات‌زیستی”

دکتر پیمان شریعت پناهی در گفت‌وگو با ایسنا با اشاره به  اینکه جداسازی دانشکده‌های علوم‌پزشکی از دانشکده‌های وزارت علوم تاثیر زیادی در «کمرنگ شدن» استفاده از کاربرد ریاضیات زیستی داشته است، افزود: در فضای آکادمیک ما رشته‌های علوم پزشکی از سایر رشته‌ها جدا شده است؛ از آن جایی که در نهایت کاربرد زیست‌شناسی در علم پزشکی است؛  عملا یک فیزیکدان یا ریاضیدانی که می‌خواهد وارد حوزه زیست‌شناسی شود، بسیار از کاربردهای پزشکی دور خواهد بود. این فاصله بین رشته‌های پزشکی با سایر رشته‌ها باعث می‌شود رشته‌های زیست‌شناسی‌ای که در دانشگاه‌های ما هستند، تضعیف شوند، دانشجویان خوب و امکانات مناسبی نداشته باشند و این جذابیت حوزه زیست‌شناسی را برای فیزیکدانان و ریاضیدانانی که می‌خواهند وارد شوند، کاهش می‌دهد. مثلا فیزیکدان یا ریاضیدانی که می‌خواهد در حوزه بیولوژی کار کند، عملا یا به خاطر علاقه به کاربرد است که وارد این حوزه می‌شود و یا این که می‌خواهد سعی کند امکانات خوبی به دست آورد که البته کسب امکانات خوب امکان‌پذیر نیست، چون محدوده پزشکی جدا شده است.

وی در پاسخ به سوالی درباره دلیل این فاصله بین علوم پزشکی و پژوهش‌های علوم پایه، گفت: پزشکان یکسری پروتکل‌های مشخص درمانی دارند که آن‌ها را یاد می‌گیرند و پیاده می‌کنند. در دانشکده‌های علوم پزشکی ما یک‌سری مراکز تحقیقاتی وجود دارد که چون این مراکز تحقیقاتی به پزشکی بسیار نزدیک است عملا پژوهش‌های آن‌ها از حوزه علوم پایه فاصله می‌گیرد. این فاصله باعث می‌شود 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 گرفتن تحقیقات علوم پزشکی از این زبان یعنی قطع ارتباط با دیگر علوم پایه. البته فکر نمی‌کنم که پزشکان این نزدیک شدن دانشکده‌های پزشکی به دیگر دانشکده‌ها را قبول کنند، اما اگر دانشکده پزشکی از دانشکده‌های سایر رشته‌ها جدا نشود، به نظر من شرایط مساعدتر خواهد بود؛ هر چند باید توجه داشت این جداسازی به دلیل دغدغه‌هایی که در حوزه درمان وجود دارد رخ داده است؛ زیرا  برای آن‌ها درمان و آموزش درمان خیلی مهم بوده و همین اهمیت به آموزش درمان باعث شده که دانشگاه علوم پزشکی جدا شود و این ارتباط از بین برود.

شریعت پناهی در ادامه با مقایسه‌ای بین کاربرد ریاضیات در فیزیک و زیست‌شناسی، خاطر نشان کرد: زیست‌شناسی از ابتدا یک علم کمی نبوده، بلکه یک علم کیفی بوده است و مهم‌ترین نظریه‌ای که در زیست‌شناسی وجود دارد، نظریه تکامل است که بیشتر یک نظریه کیفی است تا یک نظریه کمی. در مقابل زیست‌شناسی 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 می‌دهد که ریاضیات در بیولوژی چه تاثیری می‌تواند 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 ۱۹۶۴ بیان شد و تا سال ۲۰۱۳ هم این ذره در آزمایشگاه دیده نشد؛ اما این که این ذره در گذشته مشاهده نشده بود، جلوی فیزیکدانان را برای مدل‌سازی های ریاضی و پیشروی نگرفت. این خیلی ابزار مهمی است، مثلا فیزیکدانان ابتدا به وسیله ریاضیات به امواج الکترومغناطیس رسیدند و بعدها در آزمایشگاه این امواج مشاهده شد. مشابه این در فیزیک زیاد است؛ همین‌طور سیاهچاله که ابتدا در نظریه نسبیت به آن پرداخته شد و بعدتر سعی کردند که در کیهان هم آن را مشاهده کنند.

آسان‌سازی تفسیر داده‌های تجربی زیست‌شناسی به کمک ریاضیات

شریعت پناهی با بیان اینکه ریاضیات به عنوان یک زبان در علوم کاربرد دارد، ادامه داد: ما به کمک زبان ریاضیات علاوه بر این که می‌توانیم مفاهیم را درک کنیم، می‌توانیم به کمک ریاضیات ارتباط هم برقرار کنیم؛ یعنی در علوم به کمک مدل‌های ریاضی می‌توان ارتباط برقرار کرد. ریاضیات در زیست‌شناسی هم دقیقا می‌تواند همین کاربرد را داشته باشد. در حال حاضر انبوهی از مطالعات زیست‌شناسی انجام می‌شود. این مطالعات انبوه حجم زیادی از داده را تولید می‌کند. خیلی اوقات این داده‌ها حالت آزمون و خطا دارند. ریاضیات می‌تواند به این داده‌ها جهت دهد. مثلا جهت‌دهی ریاضیات به فیزیک به این شکل است که مدل‌سازی‌های ریاضی می‌گوید آزمایشگاه “سرن” تاسیس کنید تا بتوانید ذره بوزون هیگز را بیابید. ریاضیات در زیست‌شناسی هم می‌تواند این کاربرد را داشته باشد؛ یعنی مدل‌های ریاضیاتی که الان در زیست‌شناسی داده می‌شود، این قابلیت را دارند که به آزمایشگرها پیشنهاد ‌کنند که چه آزمایش‌هایی باید انجام شود و به پژوهشگران سناریوهایی پیشنهاد کنند و نشان دهند اگر پژوهشگران این سناریوها را دنبال کنند، این سناریوها می‌توانند به عنوان مثال در درمان سرطان جواب دهد. این سناریوها توسط داده‌هایی که قبلا خود آزمایشگرها تولید کرده‌اند، پردازش می‌شود.

وی در ادامه با بیان اینکه در زیست‌شناسی دو بخش آزمایش و نظریه‌پردازی وجود دارد، گفت: آزمایش در زیست‌شناسی بسیار قوی است؛  مثلا اگر مقالات زیست‌شناسی را ببینید، بخش ‌های مربوط به روش‌های انجام آزمایش و نتایج حاصل از آن بسیار قوی است؛ اما قسمتی که به آن «بحث» گفته می‌شود و مسئول بخش نظریه‌پردازی است که باید در آن فهمی که در نهایت از انجام آزمایش گرفته می‌شود، بیان شود؛ معمولا در مقالات زیست‌شناسی بخش‌های قوی‌ای نیستند. اگر مدل‌سازی ریاضی را به نظریه‌پردازی‌های زیست‌شناسان اضافه کنید، می‌توان قضاوت کرد که آیا نظریه‌ها از نظر دودوتا چهارتای ریاضی منطقی است یا نه و چه تفاسیری از این نتایج می‌توان داشت. این تفسیرهاست که بعدتر به پژوهشگران جهت می‌دهد به کدام سمت حرکت کنند. مثلا در گذشته مدل تکامل مدلی کاملا کیفی بود، این درحالی است که الان مدل‌های ریاضی برای تکامل وجود دارد که تکامل را به صورت ریاضی مدل می‌کنند و از آن استفاده می‌کنند؛ به طور مثال سرطان یک فرآیند تکاملی سریع است که در بدن اتفاق می‌افتد. از مدل‌های تکامل استفاده می‌شود تا مدل رشد تومورهای سرطانی را در بدن توضیح دهند. ورود ریاضیات به زیست‌شناسی هم تفسیر داده‌های تجربی را آسان‌تر می‌کند و هم می‌تواند پیش‌بینی‌هایی انجام دهد که به زیست‌شناسان جهت‌ دهد.

عضو هیات علمی مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیو فیزیک دانشگاه تهران با اشاره به این‌که ما در ایران چندان به سراغ مدل‌سازی نرفتیم، گفت: مدل‌سازی‌های کاربردی زیادی در حوزه ریاضیات زیستی انجام گرفته است؛ مثلا مدل‌های معروفی وجود دارد که در رادیوتراپی هم از آن‌ها استفاده می‌شود یا مدل‌سازی‌های ریاضی برای این‌که  نسبت دارویی که داده می‌شود تا چه میزان می‌تواند تومور سرطانی را از بین ببرد. این‌ها کاربردهای جالبی است که از مدل‌های ریاضی به دست می‌آید؛ البته در استفاده از مدل‌سازی‌های ریاضی در زیست‌شناسی محدودیت‌هایی هم دارد.

عدم ارتباط مناسب بین رشته‌های علوم پزشکی با رشته‌های پایه

وی در پایان درباره مهم‌ترین دغدغه‌های پژوهشگران حوزه ریاضیات زیستی، گفت: مهم‌ترین دغدغه محققان ریاضیات زیستی علاوه‌بر به کاربرد نرسیدن تحقیقاتشان این است که از آن‌جایی که این ارتباط مناسب بین رشته‌های علوم پزشکی و دیگر رشته‌ها وجود ندارد، امکانات زیادی هم به پژوهشگران حوزه‌های بین رشته‌ای مانند ریاضیات زیستی تعلق نمی‌گیرد؛  مثلا در دانشکده‌های فنی با این که گفته می‌شود ارتباط بین دانشگاه و صنعت چندان زیاد نیست، اما باز هم این ارتباط بسیار جدی‌تر است. مثلا یک عضو هیات‌علمی دانشکده فنی خیلی آسان‌تر می‌تواند از خارج از دانشگاه پروژه  بگیرد و تزهای دانشجویانش را روی آن‌ها تعریف کند تا هم مشکلی از صنعت حل کند و هم اعتبار و امکاناتی برای آزمایشگاه خود کسب کند؛ اما برای کسی که در حوزه ریاضیات زیستی کار می‌کند، عملا ارتباطی با حوزه‌هایی که در آن‌ها کاربرد وجود دارد، تعریف نشده است.

انتهای پیام