上海光源在生命科学中的应用

 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、基因组学和蛋白质组学，已经给人类健康带来了显著的改善。生命科学的发展有助于提高生活质量和标准，并在卫生、农业、医学、制药和食品科学领域得到广泛应用。蛋白质科学是生命科学的一个重要分支，在人类对于自身健康问题广泛关注的今天，蛋白质科学对于理解疾病的分子机制以及新药的开发都产生了强烈的影响，蛋白质科学也为生命科学和生物技术的发展提供了基础支持。     

邮票上的物理学史(77)--生物物理学

生物物理学是生物学和物理学之间的边缘学科,它用物理学的概念和方法研究生物各层次的结构与功能的关系,以及生命活动的物理过程和物理化学过程.它的研究范围很广泛,历史上,像对生物发光(萤火虫)现象的研究,伽凡尼对肌肉的电学性质的研究,托马斯*杨对眼睛的几何光学性质的研究,亥姆霍兹把能量守恒定律应用于生物系统等,都可以归到生物物理学.我们不在这里追溯这些历史,只结合邮票上的资料就20世纪40年代以来的新进展作一简述,以便从中看到物理学和物理学家对生物学发展所起的重要作用.     

理论生物物理漫谈

理论生物物理学的任务是用理论物理的概念和方法研究生命现象，揭示生命现象的物理本质，找出其中包含的“物理”来．它将有助于建立反向生物学的体系，使生命科学的研究更多受益于演绎的、推理的和数学的力量．理论生物物理学的近期发展是以下列问题为中心：从分子生物学出发，阐明遗传，发育和进化的机理，生物大分子的构象运动及其生命功能，以及对神经网络和脑进行研究．向生命学习将有可能创建科学技术的新模式，使人和自然、社会协调发展．     

物理学和生物学(上)

20世纪物理学研究从微观领域到宏观宇宙都取得很大进展。对生物的研究已经成为新世纪物理学的重要主题。文章简要阐述了分子生物学中的一些基本概念，说明了一些有趣的问题，同时总结了作者最近在生物信息学方面的工作。     

二维核磁共振——研究蛋白质溶液构象的一种新方法

 生命科学的研究已经进入了分子时代,人们希望能应用分子结构及其变化的观点来说明生命的基本过程,包括遗传及其变异;药物、毒物对细胞的作用机理;免疫过程及其缺陷的分子过程;衰老、癌症以及多种疾病的预防与治疗等等.所有这些现象的研究都建立在对生物大分子(特别是蛋白质和核酸)结构的了解的基础之上,而当前遗传工程、蛋白质工程等高科技的发展无疑也必须首先知道生物分子原来的结构和起主要作用的部位,然后才有可能加以修饰以满足实践需要.因此,分子结构的研究是分子生物学的核心课题,而在分子结构的研究中,在它发展的各个不同阶段上,近代物理学的理论与实验技术都是起决定性作用的因素.     

生命科学与热物理学再次相遇

生命科学与热物理有共同的历史渊源，又在微观的细胞和分子的层次上，在宏观的生物个体以至生物圈的层次上，以及在生物工程的层次上有着紧密的联系，文章概括了生命科学对热物理学提出的一系列挑战性的科学问题，并认为对生命系统中热耦合现象的研究应是两上学科当前的结合点。     

生命世界中的磁——介绍生物磁学及其应用

 在“磁在天上、地下和人间”一文中曾阐明磁性是一切物体都具有的,磁场是任何空间都存在的,只不过有磁性强弱和磁场高低之分而已.那么,我们人类和各种生物也会有磁性、也会产生磁场吗?回答是完全肯定的.现在我们就来介绍包括人在内的生物的磁性和磁场,外加的和环境的磁场对生物的影响和效应,各层次生物系统的磁学研究方法,生物磁学在工业、农业、医药和环境保护等方面的应用.生物体是有磁性的,这就是说生物体同其它物体一样在不均匀的磁场中会受到力(磁力)的作用.     

物理学与医学

一、引 言 物理学的原理与方法应用于医学由来已久.近代物理学的发展,为现代医学开辟了广阔的道路.物理学和医学的融合,形成一门新兴的学科医学物理学(Medical Physics),它作为一门学科在国际上出现,还是二十世纪五十年代以后的事情.在五十年代以前,各国约有不少学者进行了一些     

物理学和分子生物学

多少世纪以来,表面上与物理学的因果论相矛盾的一些生命特性,如生命的可变性、内在主动性和行为的目的性,一直得不到科学的解释,成了生物学中目的论、活力论等唯心主义的利用对象.从本世纪起,由于物理学和化学的渗透,五十年代初诞生了分子生物学.二十多年来,大量的科学事实揭露了生命的物质性,象遗传之类复杂的生命现象是以核酸和蛋白质作为它的物质基础的,是可以根据这些生物大分子的结构和活动规律得到说明的.如同基本粒子成了物理学的基础研究对象一样,分子生物学以构成生命系统的物质基础核酸、蛋白质、多糖和类脂等生物分子作为自己的…     

生物物理学浅说

生物物理学是在本世纪物理学取得巨大成就的基础上和生命科学相互结合的产物,是介乎物理学与生命科学之间的一门新兴的边缘学科.由于它是新兴的学科,目前还处于形成阶段,因此关于它的定义、范围、研究内容和理论体系都还不够明确和成熟;由于它是一门边缘学科,因此它和其它学科领域的界限常常不能截然划清,不同专业的学者们看法也常有不同本文准备从作者自己从事生物物理学一些年来的体会谈谈自己的认识. 一、生物物理学及其产生的必然性 物理学以无生命物质为对象,研究其力学的、热的、电磁的运动形式以及物质结构的组成;生物学则以有生命的…     

生物液晶物理研究及其进展

 液晶是凝聚态物理研究的重要对象,生物液晶物理是液晶物理理论在生命科学中的具体应用,是生物学与液晶物理学共同研究的交叉学科。     

环境生物物理学

综述了环境生物物理学内容、研究方法、环境生物物理学的发展状况与取得的成就,并对今后环境生物物理学的进一步发展作了展望 。     

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     

生物分子激光光谱的发展与展望

用激光光谱研究生物大分子成为最近十多年非常活跃的一个领域.这是因为:(1)生物学与化学、物理学结合,已经发展到分子生物学、量子生物学的水平.本世纪五十年代、六十年代、生物化学家利用生物化学分析和X射线结构分析方法,弄清楚了许多重要的生物分子的化学结构以及它们的空间构象.科学的发展,必然要研究这些分子的结构与功能的关系,这就提出了寻找各种探测手段和方法的要求.(2)激光技术在六十年代、七十年代迅速发展,使传统的光谱学出现了一场革命.这两门新生的学科分支在时间上同时出现,在发展中相互结合,便做出了许多有意义的成果. 作…     

从液晶显示到液晶生物膜理论：软凝聚态物理在交叉学科发展中的创新机遇

世界之交,物理学正在与化学、材料科学、生命科学等相互交叉形成新的学科,凝聚态物理为例,在传统的固体物理以外,最近几年又诞生了一门新学科－－软件体物理、或称为复杂流体,液晶 物质凝聚态的重要研究对象,６０年代发展起来的液晶显示技术与７０年代创立的液晶生物膜理论,充分显示了软凝聚态物理在２１世纪的信息与生命科学时代将发挥重要的基础学科作用,是科学技术富于创新发展的领域。     

必须重视对量子力学的哥本哈根解释的批判

量子力学诞生至今已有五十年了,五十年来,量子力学作为突破经典物理学的一次巨大革新,在研究光谱学、固体物理、原子结构、原子核结构直至基本粒子等广泛的领域内取得了辉煌的成就.现在,量子力学和相对论一起,构成了现代物理学的两块基石,在这两个领域中进行探索和研究,对突破和发展现代物理学理论具有重要的意义. 科学上重大问题的出现,总会引起各种争论.五十年来围绕着量子力学解释问题上的争论一直没有停止过,学派之多,争论之激烈,是历史上空前的.这就说明,自然科学每前进一步都是要花费力气的,人类要在微观世界取得自由不是一件轻而易举…     

取之不尽·用之不竭的理想能源——激光惯性约束核聚变

 能源,是人类生存活动中不可缺少的、重要的资源.几千年来人类为了求得生存和发展,不断地探求向大自然索取能源.二十世纪以来,人们开发利用了太阳能和原子能.原子能又分裂变能和聚变能.从四十年代起,裂变能已为人类所掌握和利用.五十年代开始,人们又在进一步探索聚变能的利用问题,已经有不少国家建造了受控核聚变研究装置,而且近年来的研究工作都有不同程度的进展,尤其是惯性约束核聚变的研究,目前又有新的突破.从前认为利用聚变能是遥远的事,而现在看起来要比从前乐观了许多.我国人口众多,能源缺乏.在人口稠密、工业发达的地区,常因能源问题、工厂开工不足致工业生产和人民生活,带来困难。     

对高职物理学与高中物理教学衔接的研究

 物理学是发展得最早、历史最为悠久的学科之一,它既有逻辑优美的理论体系,又是生长科技新枝的母体,是一切技术科学和自然科学的基础。当代的许多新学科,都是在物理学和其他学科的交叉点上兴起的。物理学的思维和观念已渗透在各个学科、各个领域中,尤其是20世纪以来的高科技成果,更是建立在物理学基本原理基础上,毋需质疑,物理学的发展为20世纪的科技辉煌发挥了相当大的推动作用。物理学研究所形成的物质观、自然观、时空观和宇宙观等对人类文化都产生了极其深刻的影响,物理学研究所形成的各种方法都是培养和提高人的观察能力、思维能力、表达能力、理论联系实际能力和创新能力等素质的最有效方法。     

物理学史教学的作用与改革

 一、物理学史教学所特有的作用物理学史是研究物理学发生和发展的历史,是介绍物理学概念、定律、定理等的发展与变革,以及人类对自然界各种物理现象的认识史.它具有多方面的教育作用.     

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。