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Die Suche nach fundamentalen physiologischen Mechanismen: Kooperationen zwischen Biologie, Physik und Chemie (1918-1939)

English title The search for fundamental physiological mechanisms: Collaborations between biology, physics, and chemistry (1918-1939)
Applicant Schürch Caterina
Number 174773
Funding scheme Doc.Mobility
Research institution Department of History and Philosophy Science University of Cambridge
Institution of higher education Institution abroad - IACH
Main discipline Philosophy
Start/End 01.10.2017 - 31.03.2018
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All Disciplines (2)

Discipline
Philosophy
General history (without pre-and early history)

Keywords (7)

Biologische Erklärungen ; Strategien der Modellkonstruktion; Problemlösungsstrategien; physico-chemische Biologie; Epistemische Ziele, Handlungen und Normen; Interdisziplinäre Kooperation; Integrated HPS

Lay Summary (German)

Lead
In den 1920er und 1930er Jahren propagierten Vertreter der physico-chemical Biology, Experimental Biology oder General Physiology die Anwendung physikalischer und chemischer Methoden und Konzepte auf biologische Probleme. Neue Professuren und Publikationsplattformen wurden gegründet, um ebendiesen Ansatz zu fördern. Spezielle Forschungsinstitution sollten die Zusammenarbeit von Biologen mit Physikern und Chemikern ermöglichen.
Lay summary

Das Projekt beleuchtet exemplarisch Forschungsprojekte der Zwischenkriegszeit, in denen physico-chemische Methoden auf biologische Probleme angewandt wurden. Dabei wird erstens untersucht, wie Biologen, Chemiker und Physiker die Beziehung zwischen den in ihren Disziplinen untersuchten Prozessen und Phänomenen konzeptualisierten. Zweitens werden die von den Forschern angewandten Problemlösungs-Strategien herausgearbeitet.

Folgende vier Forschungsprojekte werden analysiert: (1) Rudolph Keller und Josef Gicklhorns Arbeiten im Rahmen der biologisch-physikalischen Arbeitsgemeinschaft am Zoologischen Institut in Prag (1923-1935), (2) Selig Hechts biophysikalische Studien der Photorezeption an der Columbia University, (3) Rose Scott-Montcrieff und Robert + Gertrude Robinsons Forschung zur Vererbung von Blütenpigmenten in Cambridge und Oxford (1926-1938), und (4) die Studien zum pflanzlichen Wachstumshormon in Utrecht und Pasadena (1927-1939).

Analysiert wird jeweils, wie die Disziplinen-übergreifenden Kooperationen zustande kamen, und wie die beteiligten Wissenschaftler ihre Studien koordinierten, durchführten und evaluierten. Die Auswertung des historischen Materials wird durch wissenschaftsphilosophische Konzepte angeleitet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Fragen, wie interfield theories etabliert wurden und mit welchen Strategien Forscher versuchten, physiologische Mechanismen aufzuklären.

Die Untersuchung bietet Einblick in die konzeptuellen Vorstellungen und technologischen Möglichkeiten der Bio-Physik und Bio-Chemie in den 1920er und 1930er Jahren. Darüber hinaus werden die methodologischen Prinzipien herausgearbeitet, welche die Umsetzung der Forschungsvorhaben prägten. Diese Einsichten verbessern unser Verständnis davon, warum die Anwendung physico-chemischer Methoden in der Zwischenkriegszeit nicht nur möglich erschien, sondern auch als fruchtbar (und förderungswürdig) galt -- für die Forschung in der Biologie, aber auch für jene in der Chemie und Physik.

Direct link to Lay Summary Last update: 25.08.2017

Responsible applicant and co-applicants

Publications

Publication
Understanding past research practice: A case for iHPS
Schürch Caterina (2019), Understanding past research practice: A case for iHPS, in Kiprijanov Konstantin S., Sellers Laura M., Herring Emiliy, Jones Kevin Matthew (ed.), Routledge, London, 38-60.

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
Cabinet of Natural History Individual talk Physico-chemical biology in practice, 1920s-1930s 19.03.2018 Cambridge, Great Britain and Northern Ireland Schürch Caterina;


Abstract

Das Projekt beleuchtet die Suche nach physico-chemischen Erklärungen grundlegender physiologischer Phänomene in der Zwischenkriegszeit. Die Idee, dass sich biologische Erscheinungen durch physikalische und chemische Vorgänge erklären lassen, war zwar schon vor 1918 verbreitet. Auf institutioneller Ebene etablierte sich die “physico-chemische Biologie” aber erst in den 1920/30er Jahren: Zum Einen wurden 1918 mit dem Journal of General Physiology und der Buchreihe Monographs in Experimental Biology einschlägige Publikationsorgane geschaffen. „[Biology] has begun to adopt the methods of the exact sciences,“ so die Herausgeber. Es sei deshalb nötig geworden, eine Plattform für physico-chemische Erklärungen bio- logischer Phänomene zu schaffen. Zum Anderen entstanden ab den 1920er Jahren in den USA wie in Europa Forschungseinrichtungen und Professuren für physico-chemische Biologie.Wissenschaftshistoriker und -philosophen haben gesellschaftliche, ökonomische und epistemologische Gründe dafür diskutiert, dass sich Biologen speziell in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts den exakten Wissenschaften und reduktionistisch-mechanistischen Forschungsprogrammen zuwandten. Was dies für die Forschungspraxis bedeutete, wurde indes kaum gefragt. So ist unklar, auf welcher Grundlage Forscher annahmen, dass sich ein bestimmtes biologisches Problem (theoretisch und praktisch) mit den vorhandenen physico-chemischen Methoden und Konzepten bearbeiten lässt. Ebenso unklar ist, welche Art von Erklärung angestrebt wurde. Zur Klärung dieser Fragen will das vorliegende Projekt beitragen. Zu diesem Zweck werden Forschungskooperationen zwischen Biologen und Physikern oder Chemikern untersucht. Interdisziplinäre Forschung galt in dem betrachteten Zeitraum geradezu als Voraussetzung erfolgreicher physico-chemischer Biologie. Vier interdisziplinäre Forschungsprogramme werden analysiert, um folgende Fragen zu beantworten: (1) Welche Annahmen zur Beziehung von physiologischen und physico-chemischen Phänomenen wurden vorausgesetzt und welche sollten neu etabliert werden? (2) Wie wurden Problemstellungen interdisziplinärer Forschungsprojekte konzipiert?Das Projekt verspricht ein besseres Verständnis der Entwicklung der Biowissenschaften in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts: Erstens wird klarer, warum Biologen begannen, sich für bestimmte Eigenschaften von Entitäten, z.B. die Zusammensetzung von Makromolekülen, zu interessieren. Zweitens lässt sich exemplarisch verfolgen, wie sich institutionelle, disziplinäre, technologische und theoretische Innovationen gegenseitig beeinflussten. Drittens wird dargestellt, welchen Kriterien die gesuchte Erklärung genügen sollte. Viertens wird gezeigt, wie sich mit der verwendeten Methode sowohl die Art der angestrebten Erklärung, als auch das Explanandum änderte. Und fünftens liefert die Studie Hinweise auf die Dynamik interdisziplinärer Forschung und die Stellung der Biologie innerhalb der Naturwissenschaften.
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