From Photon to Neuron: Light, Imaging, Vision

Was haben unser Sehen, moderne Mikroskopie und die Photosynthese gemeinsam? Sie sind allesamt biophysikalische Prozesse, deren Limitierung in der Quantennatur des Lichts zu suchen ist. Der bekannte Biophysiker und Lehrbuchautor Philip Nelson widmet sich in diesem Buch der Bedeutung der Diskretisierung des Lichtes für die Biologie.

Anders als die Autoren vieler klassischer Bücher führt er den Leser mittels Feynmans Pfadintegral­darstellung an die Optik heran. Wer denkt, dies eignet sich nur für Experten, liegt falsch. Nelson gelingt es anhand einfach nachvollziehbarer Beispiele, Faszination und Intuition für Phänomene der modernen Optik zu vermitteln, um dann rasch die Biologie und biophysikalische Anwendung ins Zentrum zu rücken. Das Buch ermöglicht daher Studierenden der ersten Fachsemester einen frühen Einblick in die moderne Biophysik und Biophotonik. Hierzu zählen Themenbereiche der nichtlinearen Mikroskopie und Nanoskopie, der photonischen Kristalle, aber auch die quantenphysikalische Sichtweise auf biologische Fluorophore, die Optogenetik, die Photosynthese und letztlich unser eigenes Sehen.

Das Buch mag zuweilen unstrukturiert erscheinen, ist dafür jedoch unterhaltsam geschrieben und ergänzt faktisches Wissen an vielen Stellen um die zugrundeliegenden historischen Diskurse. Auch wagt sich der Autor an vielen Stellen gekonnt an offene Fragen aktueller Forschung heran, ohne dabei die Bodenhaftung zu verlieren. Er legt zudem viel Wert auf intuitive Verständlichkeit. Nelsons Werk ersetzt nicht die Lektüre klassischer Optikbücher wie das von Max Born und Emil Wolf oder Joseph Goodmans „Introduction to Fourier Optics“, ist aber wegweisend in seiner Nähe zur Biologie und Neurologie. Die Paperback-Version ist aus studentischer Sicht allerdings nicht ganz billig und ist daher umso mehr ein Muss für jede gut sortierte Physikbibliothek.

Dr. Moritz Kreysing
Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden