Международная конференция Физика в биологии и медицине

Международная конференция «Физика в биологии и медицине» — это научное мероприятие, посвящённое применению физических методов, моделей и технологий для решения фундаментальных и прикладных задач в биологии, медицине и смежных областях. Конференция объединяет физиков, биологов, врачей, инженеров и математиков, предоставляя площадку для обсуждения последних достижений в области биофизики, медицинской физики, биомедицинской инженерии, радиобиологии и наномедицины. Мероприятие проводится с периодичностью раз в несколько лет и привлекает участников из ведущих научных центров мира, включая Россию, страны Европы, США и Азиатско-Тихоокеанского региона.

История

Первая Международная конференция «Физика в биологии и медицине» состоялась в 1978 году в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) по инициативе группы советских учёных-биофизиков под руководством академика АН СССР Георгия Наумовича Крылова. Изначально конференция задумывалась как узкоспециализированное совещание по вопросам радиационной биофизики и математического моделирования физиологических процессов. Однако уже к середине 1980-х годов тематика расширилась, включив лазерную медицину, ядерную медицину, биофотонику и молекулярную динамику.

В 1990-е годы, после распада СССР, конференция приобрела международный статус: в её оргкомитет вошли представители Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Университета Гейдельберга (Германия), Массачусетского технологического института (США) и других ведущих организаций. С 2000-х годов мероприятие проводится под эгидой Международного союза чистой и прикладной физики (IUPAP) и Международного союза биофизики (IUPAB). Последняя на 2025 год конференция прошла в 2023 году в Москве на базе Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ).

Цели и задачи

Основными целями конференции являются:

• Обмен опытом между учёными, работающими на стыке физики, биологии и медицины.
• Презентация новых методов диагностики и терапии, основанных на физических принципах (магнитно-резонансная томография, позитронно-эмиссионная томография, лазерная хирургия, ультразвуковая терапия).
• Развитие междисциплинарных подходов к моделированию биологических систем (от молекулярного уровня до целого организма).
• Обсуждение проблем радиационной безопасности, дозиметрии и биологического действия ионизирующих излучений.
• Стимулирование молодых учёных к работе в области медицинской физики и биофизики.

Тематика и секции

Программа конференции традиционно разбивается на несколько ключевых секций, которые могут варьироваться в зависимости от года проведения и актуальных научных трендов.

Биофизика клетки и тканей

Рассматриваются физические механизмы, лежащие в основе функционирования клеток: мембранный транспорт, электрофизиология, механика цитоскелета, термодинамика биополимеров. Обсуждаются модели распространения возбуждения в нервной и мышечной тканях, а также методы оптической микроскопии высокого разрешения (STED, PALM, STORM).

Медицинская физика и лучевая терапия

Секция посвящена применению ионизирующих излучений в онкологии. Включает доклады по:

• методам модуляции интенсивности пучка (IMRT, VMAT);
• протонной и ионной терапии;
• радионуклидной диагностике и терапии (включая таргетную альфа-терапию);
• дозиметрии и планированию облучения;
• радиобиологическим эффектам (кислородный эффект, фракционирование дозы).

Биофотоника и лазерная медицина

Охватывает взаимодействие света с биологическими тканями: лазерную абляцию, фотодинамическую терапию, оптическую когерентную томографию, флуоресцентную спектроскопию. Отдельное внимание уделяется разработке новых фотосенсибилизаторов и методов неинвазивной диагностики рака кожи и слизистых.

Математическое моделирование в биологии и медицине

Включает работы по:

• системной биологии (модели метаболических путей, генетических сетей);
• моделированию кровообращения и гемодинамики;
• вычислительной томографии и реконструкции изображений;
• машинному обучению для анализа медицинских данных (диагностика по снимкам, прогнозирование исходов).

Нанобиотехнологии и наномедицина

Секция посвящена использованию наночастиц (золотых, магнитных, кремниевых) для адресной доставки лекарств, гипертермии опухолей, контрастирования при МРТ и КТ. Обсуждаются вопросы биосовместимости, токсичности и методов контроля наночастиц in vivo.

Радиационная биофизика и экология

Рассматриваются эффекты малых доз радиации, механизмы радиационного мутагенеза, репарации ДНК, а также методы радиационной защиты персонала и пациентов. Включает доклады по последствиям аварий на Чернобыльской АЭС и Фукусиме-1.

Организаторы и участники

Организаторами конференции выступают крупные научные и образовательные учреждения. В России это, как правило, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ), Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (биологический и физический факультеты), а также Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина. Международные партнёры включают Институт Макса Планка по биофизической химии (Германия), Университет Калифорнии в Сан-Франциско (США), Токийский университет (Япония) и Европейскую организацию по ядерным исследованиям (ЦЕРН, Швейцария).

Участниками конференции становятся ведущие учёные, аспиранты и студенты старших курсов. Количество участников варьируется от 300 до 600 человек. Рабочие языки — русский и английский, с синхронным переводом пленарных докладов.

Значение и влияние

Конференция «Физика в биологии и медицине» играет ключевую роль в развитии междисциплинарной науки. Её проведение способствует:

• Внедрению новых физических методов в клиническую практику (например, протонной терапии в онкологии).
• Формированию научных школ и укреплению связей между физиками и медиками.
• Публикации результатов в рецензируемых журналах (специальные выпуски журналов «Биофизика», «Медицинская физика», «Physics in Medicine and Biology»).
• Повышению квалификации специалистов через мастер-классы и школы для молодых учёных, проводимые в рамках конференции.

Критика и ограничения

Как и любое крупное научное мероприятие, конференция подвергается критике по ряду аспектов:

• Высокая специализация отдельных секций, что затрудняет диалог между физиками-теоретиками и практикующими врачами.
• Неравномерное представительство регионов: доминирование участников из России, Германии и США при недостаточном участии учёных из стран Африки и Латинской Америки.
• Финансовая доступность: высокая стоимость регистрационного взноса и проживания для участников из развивающихся стран.
• Проблема перевода: не все доклады на русском языке имеют качественный синхронный перевод, что снижает доступность для иностранных коллег.

Перспективы развития

В ближайшие годы организаторы планируют расширить программу конференции за счёт включения тем, связанных с искусственным интеллектом в медицине, биоинформатикой, а также с вопросами персонализированной медицины. Ожидается усиление взаимодействия с промышленными партнёрами (производителями медицинского оборудования, фармацевтическими компаниями) для ускорения трансфера технологий. Следующая конференция запланирована на 2026 год в Санкт-Петербурге.

Источники

1. Материалы Международной конференции «Физика в биологии и медицине» (2023, Москва). Сборник тезисов. — М.: НИЯУ МИФИ, 2023. — 450 с.
2. Крылов Г.Н. Биофизика и медицина: история и перспективы // Биофизика. — 2018. — Т. 63, № 4. — С. 789–795.
3. Отчёт о деятельности Международного союза чистой и прикладной физики (IUPAP) за 2020–2023 гг. — Женева: IUPAP, 2024. — 120 с.
4. Официальный сайт конференции (раздел «История»). — URL: https://www.pbm-conference.ru/history (дата обращения: 10.10.2025).
5. Программа и тезисы докладов конференции 2019 года (Гейдельберг, Германия). — Heidelberg: Springer, 2019. — 320 с.