生命科学与热物理学再次相遇——生命系统中的热耦合问题

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个学科当前的结合点．     

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.     

生命科学中的物理问题

将生命科学中的物理问题分为四类：第一，关于生命的起源和进化；第二，关于密码－序列－构象－动力学（功能）的反向生物学路线；第三，关于生物自组织；第四，关于脑信息处理和向生命学习的问题．文中就每一类列举了若干基本的物理问题．     

物理学在促进生命科学发展中的作用

本文是应中国物理学会学术交流委员会要求所作的报告，目的是向物理学工作者介绍物理学在生命科学研究中的作用．文中首先阐述了物理学在自然科学各个领域中所起到的带头作用，然后介绍了当代生命科学的重要问题，并举出几个例子说明物理学在生命科学的研究中已经发挥重要作用的状况以及尚待解决的问题，希望更多物理学工作者参与生命科学的研究．     

由物理学看生命科学

 去年秋天至今年春天,在台北物理所余海礼先生的大力促成之下,中研院举办了一系列的生命科学演讲,请到从事生命科学之研究人员,由物理学的角度来看生命科学中之各种现象及其中可能隐藏的原理。 受邀的讲员有周成功、张复、黄荣村、林诚谦、徐明达、陈义裕六位先生及笔者。他们分别在细胞如何通讯;生物信息之传递;生物图型之形成;心灵、意识和认知等方面做了深入浅出的讲解。 笔者受命为他们精彩的演讲,做一个综合性的整理,希望做出的这盘什锦是画龙点睛。如果不幸是画蛇添足,扭曲了各位讲席的本意,还请诸位讲席及各位读者多多包涵。     

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。     

物理学与生命科学的相互影响和促进

众所周知,自从达尔文（C．Darwin）于1859年发表了被他本人戏称为“魔鬼的圣经”——《物种的起源》一书后,“生物学从此站起来了!”（列宁语）。随后由于包括化学、计算机科学等的影响,尤其是“20世纪物理学的新思路、新理论、新技术和新方法对生物学的广泛渗入,使生物学发生了‘革命’,导致对生命现象的研究深入到了分子水平上,甚至向量子水平延伸,从而更加深了人们对生命物质基础的认识。”20世纪末,国际学术界就普遍认为,如果说20世纪的主导学科是物理学的话,那么21世纪的主导学科将是生命科学。这种主导学科的世纪交错,更充分地说明了物理学与生命科学的历史渊源和它们在整个自然科学中的地位与作用,以及两者之间水乳交融、互相驱动的内在联系。     

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。     

在生命科学中进行物理教学现代化的尝试

在生命科学类的基础物理教学中，尝试把基础物理知识和当今高科技应用有机地结合起来，使学生受到科学研究方法的熏陶和提高综合性考虑问题的能力，并使学生拓宽了知识面和激发学习兴趣。     

物理学与人文精神

人文精神的定义虽然目前尚未统一,但学术界和公众对其基本内涵已有共识.像科学精神是人类以物为对象,在追问自然界合理性的理性探索中提升出的一种价值观念体系一样,人文精神是人类以人为对象,在追问人存在的合理性的理性探索中提升出的一种价值观念体系.     

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 。     

软物质物理学及其创始人德热纳

介绍了诺贝尔物理学奖获得者德热纳教授在获博士学位后的50年科学生涯中的学术思想、方法、成就;阐述了他开创软物质物理学的丰功伟绩;从而使我们对软物质物理学研究的内容、现状及意义有所了解与认识.     

物理学难题选登Ⅴ

习题 问题134 在地球上，可能的最高的山脉能够有多高？火星上的呢？     

从《BIO-X》计划看物理学在21世纪生命科学发展中的作用

在简述20世纪物理学和生物学交互融合、推动了生命科学现代化方面的成就之后,着重介绍了国外为了更进一步有计划地推进生命科学发展而提出的所谓《BIO－X》计划,并以蛋白质组学、单分子与纳米技术在生物学中的应用、神经生物学、技术的研究和计算生物学为例,说明物理学在21世纪将继续在生命科学中发挥更大的作用,由此说明学科间的融合已成为自然科学发展的必然趋势。     

物理学难题选登

在实际问题中应用物理规律是掌握它的最好方法．但解决问题并不是都要通过繁冗的数学计算才行．有很多情况，通过适当地选择变量和坐标系，或特殊的思维方式，就能得到优美的答案．不论是什么方法，懂得并理解物理定律是必要的前提．本刊今后几期中每期将选登一部份物理“难题”供广大读者欣赏．（对那些欲参加物理竞赛的高中生亦有所裨益）[编者按]     

中国生物物理学的发展

长期以来由于生命现象的复杂性,人们一直认为它和物理科学是相互独立难以沟通的两大领域.早在一百多年前意大利解剖学家Galv-ani就证实动物体内有生物电,此后德国物理学家Mayer指出光合作用的本质是能量转换过程,物理学家亥姆霍兹从物理学观点研究了肌肉收缩、神经传导以及听觉和视觉的物理学,同时人们也把显微镜、X射线等物理技术与设备应用于医学中,但直到本世纪初,生物学与物理·学的结合都是不够深入和系统的. 中国物理学会成立的60年里,情况发生了本质的变化.在世界范围内现代物理学实验方法进入了生物学,从而根本上改变了生物学的实…     

2006年物理学进展要闻

2006年物理学界取得众多成果．在基础理论、物理实验、应用物理和材料科学等方面均获得许多重要进展．