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。     

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。     

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     

血液粘度与人体疾病

 血液流变学是研究血液流动性和变形性的学科,是物理学与生命科学交叉渗透的新兴边缘学科,是处于生命科学前沿的一门学科。血液流变学分为宏观血液流变学、微观血液流变学和分子血液流变学。在血液流变学的临床指标中,血液粘度,包括全血粘度和血浆粘度是其基本指标或核心指标之一。流体在管道内流动时,若流速较低,流体质点流动平稳,没有宏观混杂,呈层流。流体作层流时,相接触的两流层间因速度差的存在,会相互产生摩擦力,即内摩擦力。由牛顿粘滞定律,内摩擦力F的大小与相邻流层的接触面积S成正比,与两流层接触处的速度梯度dv/dr成正比,即F=ηSdv/dr。     

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。     

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.     

發刊词

声学是一门古老而又年轻的科学。在十九世纪中,声学作为物理学的一个分支,逐渐发展到高度成熟的程度。从二十世纪初开始,在经典声学的基础上,不断地吸取无红电技术和其他基础科学在理论上和实践中的最新成就,结合工农业生产和人民生活的需要,逐渐形成具有很多分支的高度综合性的独立科学。近代声学的分支不断增加,现在包括:物理声学、水声学、机械振动学、噪声控     

生物磁学及在医学上的应用

生物磁学是近30年来新发展起来的一门边缘学科。生物磁学的内容包括物体不同层次产生的磁场特性,测定方法,应用,产生机理及不同磁场对生物机体不同层次的效应及机理的研究。     

《中国光学》“生物医学光子学研究进展”专题征稿

<正>生物医学光子学是光子学与生命科学相互交叉渗透而形成的一门跨学科专业,涉及生物、物理、医学、光子学、材料学等方面。生物医学光子学是近年来受到国际生物医学界和光学界关注的一个研究热点。在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society),简称IBOS。随着生物科技的逐步发展,基于分析的生物医学要求更加灵敏、快速和简便的操作,光子学因为它的非接触性和灵敏简便,具有得天独厚的优势,在组织成像、分子影像、基因测序、生物芯片等多个领域,生物     

熵与信息——麦克斯韦妖的启示

 在神话故事中出现许多妖魔鬼怪,那是不足为奇的,但以精确严密著称的物理学之中也出现了妖精,就有点出人意料之外了.以英国著名物理学家命名的麦克斯韦妖(Maxwell’s demon)在物理科学的发展之中已经扮演了相当重要的脚色,不但以鲜明的图象,澄清了热力学第二定律的一些疑团,更重要的是指出了熵与信息之间的联系,成为信息论这一门新学科的先导.而在生命科学的发展之中,麦克斯韦妖也会大有其用武之地的.     

“生物医学光子学研究进展”专刊介绍

正生物医学光子学是光子学与生命科学相互交叉渗透而形成的一门跨学科专业,涉及生物、物理、医学、光子学、材料学等方面。生物医学光子学是近年来受到国际生物医学界和光学界关注的一个研究热点。在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society),简称IBOS。随着生物科技的逐步发展,基于分析的生物医学要求更加灵敏、快速和简便的操作,光子学因为它的非接触性和灵敏简便,具有得天独厚     

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。     

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。     

光子学玻璃的应用及其性质

 光子学发展到目前阶段, 已经基本上成为与现代电子学平行发展的一门新兴学科。其中的光子学玻璃就是当代特种玻璃的一个重要发展, 也是光子学材料中最重要的一类, 它包括的几个主要方面是激光玻璃和玻璃光纤, 光功能玻璃和非线性光学玻璃, 光波导玻璃和光子存储玻璃等, 内容涵盖了物理、化学、制备工艺、器件应用等多门传统学科以及它们的交叉学科。本文重点介绍光子学玻璃在光子学领域的主要应用及其性质。     

高压物理学及其应用

高压物理学是研究物质在高压作用下物理行为的一门学科．高压是一种极端条件,泛指一切高于常压的压力条件．高压物理的研究对象多数是凝聚态物质．所以,高压物理实际上主要是指在高压这种极端条件下的凝聚态物理学．其研究领域实际上包含凝聚态物理学的全部分支．高压物理被划为一门学科,还因为高压力的产生和高压下各种物理行为的检测,都需要发展特殊精巧的专门的实验技术和方法． 高压下物质的物理行为的研究内容主要包含凝聚体的状态方程．高压下凝聚体的各种相变,以及高压下凝聚体物理性质的变化规律等．由大量原子或分子组成的凝…     

激光与现代医学

 本世纪科学技术的发明之一--激光,自1960年作为一种新光源初露锋芒之后,发展神速,深刻地影响着自然科学的各个领域,应用范围遍及国防军事、医疗卫生及国民经济诸多部门。激光诞生不久就与生命科学结下不解之缘,在医学研究、临床治病方面日益显示其优势、其潜能深受人们关注。 光是生命系统赖以生存、成长的基本能源。植物依靠光合作用为人类提供了丰富的食粮,光对人体的作用、对体内肌体组织产生的刺激,影响着组织细胞结构、形态及其功能。长期以来这些一直是科学家研究的重要课题。作为光的一种特殊形态--激光,用于生命科学的研究早就受到重视,激光医学就是由此应运而生的一门新学科,它包括激光技术用于基础医学的研究、疾病诊断、临床治疗、预防保健等方面。     

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。     

原子与分子物理学的发展概况和动向

一、研究和发展原子与分子物理的重要意义 按物质结构的层次来分,近代物理的主要发展方向,基本上有五个方面,形成了五个重要分支:1.基本粒子物理;2.原子核物理;3.原子与分子物理;4.凝聚态物理;5.天体物理。物质世界这些层次的结构和运动变化,是相互联系、相互影响的。对这些层次的研究,既要有所侧重,又要法意到它们之间的联系,才能把问题搞得更清楚,不应忽视其中任何一个层次的研究。原子与分子物理学是研究原子与分子的结构、运动规律以及相互作用的科学。主要研究内容有:1.原子与分子的电子结构;2.原子与分子光谱;3.原子与分子的碰撞过程…     

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。     

光学新分支——梯折光学

 梯度折射率(下面简称梯折)光学,是近些年来引人注目的一门光学分支学科.它的发展已有一百多年的历史.Maxwell鱼睛透镜、Wood透镜、Luneburg透镜以及梯折透镜的研制成功都是梯折光学发展史上的重要里程碑.然而只有在近十几年来,随着计算机科学的发展;像差理论和计算方法的不断完善;梯折材料的研制成功以及测试方法的改进等,梯折光学才有可能在实际上有所应用.1979年美国召开了第一次梯折光学及其材料的专题会议,以后几乎每隔1-2年召开一次.使该课题成为国际上引人注目的一门光学分支学科.七十年代,中科院西安光机所在龚祖同教授和薛鸣球教授等的领导下开展的有关研究课题已取得了很大的成就,使梯折棒透镜在光纤通讯中开始实际应用.