上海光源在生命科学中的应用

<正>生命科学包含涉及生命和生物有机体科学研究的许多分支,研究对象包含微生物、植物和动物,包括人类。经过几个世纪的发展,生命科学已经从单纯的描述逐渐发展成了一门理论、计算、实验等多领域交叉学科。自DNA双螺旋结构模型的提出以来,生命科学迈进了崭新的层次——分子生物学的层次,迄今为止,生命科学已经发展成了一门包含众多分支学科的科学体系。生命科学和生物技术,包括基因工程、合成生物学、基因组学和蛋白质     

物理学与现代生命科学

 二十世纪五十年代以来,随着物理学理论、技术的发展和取得的辉煌成就,特别是生物学研究从现象的描述进入了现代生命科学新阶段,物理学参予和渗入生命科学的研究已成大势所趋,一门新兴的边缘学科——生物物理学也应运而生,并得到了迅速成长和发展.生命科学研究为什么受到人类的普遍重视?物理学对生命科学研究能发挥哪些作用?生物物理学研究些什么问题?这些都是物理学者感兴趣的问题.生命科学对人类科技、经济和社会发展的作用本世纪五十年代,对遗传物质DNA双螺旋结构的阐明,开创了分子生物学,被认为是二十世纪自然科学的重大突破之一.三十年来,分子生物学取得许多重大进展,如已阐明了许多蛋白质和核酸的一级和立体结构,揭示了生物的遗传、生长、分化、神经传导、肌肉收缩、免疫功能等生命现象的奥秘.     

冷眼观潮看纳米

 纳米技术仍然更多地靠宣传而非实际的回报支撑着。要像几十年前的生物技术一样真正地开始得到应用,它还有两大问题需要解决。从原子物理一直到生物技术,科学的接力棒已经传到了纳米技术手中。数以十亿计的美元、欧元、日元和人民币投向了它。诸如“蜘蛛侠”和“少数派报告”的电影中有它的角色,在迈克尔·克里奇顿的最新畅销书“猎物”中它扮演恶棍。纳米技术正席卷物理科学和生命科学,甚至也将触角伸向了政治和社会领域。对于一门你尚不能取得学位的学科而言,这的确不简单。狂潮从何而起?在纳米技术中,科学家们关注的是物质的一种完全不同的状态---在已知的固态、液态、气态和等离子态之外的“表面”态。     

生命科学发展过程中物理学的贡献

 生命科学是21世纪发展最快的一门学科，随着人类基因组计划的完成，生命科学已经进入到“后基因组”时代。生命科学的迅猛发展，离不开其他学科的相互促进。在20世纪中，发展最迅速的两门自然科学：前50年是物理学、后50年是生命科学。在此过程中物理和生命科学两门学科互相促进，尤其是物理学技术和手段的改进极大地促进了生命科学的发展。     

物理学新技术与生命科学前沿研究

物理学新技术对现代生命科学取得的巨大成就发挥了极其重要的作用；生命科学和医学的需要又促进了物理新技术和仪器的发展。本文介绍了在生命科学一些前沿研究领域中应用物理学新技术取得的成果，并展望了21世纪的发展前景，包括：单分子动力学、结构生物学、纳米技术和生物技术、分子细胞信息学、脑科学和神经信息学。     

空间科学——探索与发现之源

空间科学是空间活动的主要组成部分,是当代最活跃的科学研究活动之一。文章对空间科学及各分支领域(包括太阳物理学和空间物理学、空间天文学、月球和行星科学、空间地球科学、空间生命科学、微重力科学)的研究内容和主要成就做了介绍。空间科学是基础前沿研究的重大领域,中国应将其作为基础科学的突破口重点发展。     

声学是一门技术 ——声学:科学、技术与艺术之二

1声学是一门技术 我们说，声学是一门技术，是因为我们可以利用已经知道的声学的科学原理，去改造人类的生存环境，去发展适应人类需求的各种方法和工具．     

同步辐射讲座第四讲同步辐射光50年

自1946年Blewett首次观察到同步辐射光至今已经55年，文章回顾了同步辐射光源的发展历史，着重介绍了同步辐射光源的性质，并简要介绍了同步辐射在生命科学、材料科学、原子分子科学、地球科学和环境科学以及工业等领域中的应用。     

中国医学物理学的过去、现在与未来

医学物理（medical physics，MP）是把物理学的原理和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和保健的一门交叉学科，是物理学与医学实践相结合的一门独立的分支学科．它是研究人类疾病诊、治过程中的物理现象，并用物理方法表达这种现象．医学物理包括放射肿瘤物理（rsdiation oncdogy physics，ROP）、医学影像物理（medical imaong physics，MIP）、核医学物理（nuclear medicine physics，NMP），其他非电离辐射如核磁、超声、微波、射频、激光等物理因子在医学中的应用，和保健物理（heath physics，HP）等分支内容．医学物理学和生物医学工程学（biomedical engineefing，BME）是一对栾生的兄弟学科，分别从物理学的角度（前者）和工程学的角度（后者）研究人类疾病诊断、治疗及健康保健过程中的生命现象和采取相应的物理措施和工程手段。医学物理学与物理医学（physical medicine，PM）是完全两个不同的概念，前者是物理学的分支，后者是医学的分支．自上世纪60年代以来，中国医学物理学有了很大的进展，推动了中国现代放射肿瘤学、核医学和医学影像学的发展；成立了自己的学术组织，并成为国际医学物理组织（IOMP）的成员国组织．随着中国逐步奔入小康社会，为适应人民大众对健康的需求和现代化医院发展的需要，中国医学物理应该加快发展．     

高空科学气球

 六十年代以来,随着空间技术的发展,空间科学研究日益成为当代科学活动中最活跃、最激动人心的前沿领域。从卫星的发射成功到载人航天飞行,从阿波罗登月到轨道空间站的建立,从航天飞机往返大气层到实现人类太空行走,在短短二三十年中空间技术的发展真可谓日新月异令人目不暇接.与此同时,空间科学研究,不仅作为空间技术发展的受益者,而且作为空间技术发展的源动力,其发展速度更是一日千里.各种具有广泛发展前景的新兴科学不断问世,如:空间物理、空间天文学、空间化学和地质学、空间生命科学、空间材料学、空间遥感学以及它们重多的分支学科及交叉领域.     

上海光源在生命科学和高分子材料中的应用

<正>当代生命科学的主要研究目标是分子生物学,这是自从20世纪50年代DNA双螺旋结构被发现开始的。遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质("中心法则")这一规律的发现,极大地促进了生命科学的发展。1990年,由美国发起了人类基因组计划,这一计划的目标是:测出人体基因组中包含     

航天·军事·展望

 50年代末,航天技术的兴起及其迅速发展,使人类活动突破了地球大气的屏障,进入到一个新的境界.航天技术的迅猛发展,形成了一门新兴的综合学科,成为现代高科技领域里一个重要的分支.     

激光科学和生命科学

激光科学与生命科学相互渗透,正在形成一门新兴边缘学科──“激光生命科学”.本文就激光生命科学下述几个重要领域的研究进展进行概述：1)激光生物学与激光诱变育种;2)激光遗传工程及激光微束在遗传操作中的应用;3)激光在分子生物学中的应用;4)用于生命科学研究的激光光谱技术;5)激光医学;6)激光生物物理技术。     

贝尔纳和《科学的社会功能》

正现在是科学昌明的时代,生活和工作中处处离不开科学。科学拓宽了我们的眼界,推动了社会的进步。科学研究的对象包括了自然界和人类社会的方方面面,那么问题来了:科学本身是不是科学研究的对象呢?你还真问对了,科学确实有这么一个分支,其研究对象就是科学本身,这个分支的名字叫作科学学,就是"科学的科学"(Science of Science)。著名科学家贝尔纳(J. D. Bernal, 1901～1971)就是这门学科的创始人,他在1939年出版的著作《科学的社会功能》奠定了这门学科的基础。     

静电及其应用

 静电学是一门古老而又年轻的科学.自然界的一切运动,从一粒灰尘的飘荡沉浮,到震撼天地的电闪雷鸣,无不包含电的作用.动物中的电鳗、植物中的食虫草,更是把电作为获取食物、维持生命的手段.我们人类的身体也是由成万成亿个微型电池--细胞所组成.     

浅谈环境物理学

环境物理学是一门新兴的学科，它包括物理学的各个分支，文章从物理与环境的关系出发，介绍了环境物理学的产生，学科体系以及当前的研究领域。     

非平衡态统计力学研究的最新进展

 统计力学是从物质的微观结构出发,即从组成物质的原子、分子等微观粒子的运动及相互作用出发,去研究物质宏观性质的一门科学。统计力学的发展至今已经有150年的历史,对应平衡态的统计力学,我们从经典的麦克斯韦-玻尔兹曼统计开始,发展到了吉布斯的系综统计理论,平衡态统计力学已形成了一门异常完美的科学体系。以费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计为主的量子统计理论、相变和临界现象的标度理论(以重整化群理论为核心)是平衡态统计力学分支上结成的丰硕果实。总之,撇开统计力学的基础问题(如遍历性和不可逆性起源)不谈,对平衡态的经典系统和量子系统,我们都已经可以从微观统计意义上至臻完善地进行描述。在此基础上发展出来的应用已遍布物理、化学、生命、材料等几乎所有科学和工程领域。     

冷冻电子显微学介绍

 “结构决定功能”——生物体之所以能够有条不紊的进行各种生命活动,和细胞内有着特定结构并承担着各自特有功能的生物大分子（包括蛋白质,核酸等）密切相关。     

网络科学与统计物理之间的联系与挑战

 世纪之交国际上诞生了一门新兴交叉学科——网络科学,在国内外遍地开花,迅猛发展。研究方兴未艾。网络科学的两大主要理论基石——图论数学与统计物理发挥了极其重要的作用。我们一直面对一个值得思考的问题:网络科学和统计物理(平衡和非平衡态)之间究竟有何内在联系？它们的主要前沿课题是什么？无标度网络理论的创立者艾伯特· 拉斯洛· 巴拉巴希(Barabasi)在其科普名著《链接》一书里的回答是:“寻找或发现网络的动力学普适规律及其网络拓扑结构、功能的关系就是前沿课题之一。”“我们需要攻克下一个前沿问题,就是理解在网络中发生的动力学过程。……是否有这样的可能:这些动力学过程有着一些共同的特征？” 大家确信:动力学共性肯定是存在的,只是迄今尚未完全构建成其普遍性的理论框架。复杂网络必然存在丰富多彩的平衡态和非平衡态统计物理过程,寻找复杂网络及广泛的复杂系统的理论基础离不开统计物理方法。与网络拓扑结构的普遍性相比,发展网络动力学共性的理论基础不可能离开统计物理方法的创新和发展,特别是非平衡统计物理将大有作为。进而,理论上自然提出的问题是,网络科学是否存在或需要建立一套包括动力学方程在内的网络科学的统一的基本理论体系？回答是肯定的。本文将分四部分来讨论上述问题。     

美国《科学》预测2002年六大热门研究领域

去年年底出版的美国《科学》预测 ,2 0 0 2年的 6大热门研究领域是 :1 各国将加大干细胞研究力度 .尽管美国政府规定只支持限于 6 4个人类胚胎干细胞系的研究 ,但这项规定并不能限制私人资助的实验室和其他国家从事更多的干细胞研究 ,因此 ,一旦 2 0 0 2年各国政府制定了他们的研究法规后 ,在世界范围内 ,从老鼠到人胚胎干细胞的研究成果会层出不穷 .2 揭开蛋白质组之谜 .虽然人体只有 3 5万种基因 ,但却可能包含有几百万种蛋白质 .目前 ,一些生物技术公司和风险投资公司已投入上亿美元 ,以揭开蛋白质组之谜 .预计2 0 0 2年将会看到第 1个…