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。     

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。     

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。     

生物物理学

 自20世纪初以来,物理学取得了突飞猛进的发展和进步,在理论和实验技术两个方面都取得了巨大的成功.在理论方面有量于理论、相对论、非平衡态统计理论、非线性理论以及基本粒子理论等各种各样的物理理论;在实验技术方面也出现了激光、X晶体衍射技术、各种光谱和波谱技术及其动态测量、以及各种成像技术(如核磁共振成像(NMAI)、扫描探针显微技     

物理学在生命科学发展过程中的作用

在现代科学发展过程中,生物学取得了引人注目的成就,其中物理学、化学、数学向生物学领域的广泛渗透,为分子生物学的产生和发展奠定了基础,分子生物学的兴起,DNA双螺旋结构的建立,使得生物学的面貌发生了革命性的变化,被看成是生物学发展的一个新的里程碑,它不仅使人们对生命本     

物理学与现代科学技术的关系

本文的第一部分论述了物理学与数学、天文学、化学、生物学和地球科学之间的关系，强调了它们之间的相互作用既对物理学有利，也促进了其他学科的发展，而且在往会导致自然科学领域中的重大突破．本文的第二部分论述了物理学与现代技术之间的关系，指出了它们之间的相互作用有两种模式，即技术先导或物理学先导，但强调了物理学在现代技术中的先导作用，并以能源、材料和信息等技术中的一系列实例。阐述了物理学在创建和发展新技术中所起的关键性作用．     

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。     

生物物理的发展与前景

 物理学是研究自然界物质结构及运动规律的学科,是自然科学的基础,是一门既古老又“摩登”的学科。     

交叉、融合与超越——物理学对现代生物学发展的影响

 学科因科技发展而细分,学科又因研究需要而交融,聚散共生是现代学科变化的主旋律。从物理学发展看,学科划分越来越细,分支也越来越多。出现了众多物理新学科,如量子电动力学、非线性光学等。物理学门类不断分化的同时,又与其他学科大规模地融合,催生了众多的跨专业、跨学科的边缘学科和交叉学科。如量子力学的发展成就了量子化学、量子天文学等新学科的诞生;物理向生物的渗透产生了生物物理学;物理应用于疾病的预防、诊断、治疗和保健促进了医学物理学问世。这些学科不仅拓展了物理学的研究领域,也为其他学科的发展提供了新方向。物理学的巨大魅力在于它包罗万象,在改变世界的同时,使人类的认知能力不断升华。     

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。     

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．     

不断进行知识更新，丰富课堂教学内容——《物理学与现代家庭生活》介绍

对中小学教师继续教育专业必修课教材——《物理学与现代家庭生活》的写作指导思想及该书的基本内容作了概要的介绍。     

物理学的性质及物理教学的意义

1客观世界运动的层次客观世界的运动按层次可以分为:物理运动(机械、热、电磁、混沌与分形、量子等)、化学运动(原子、分子、生物小分子、生物大分子等)、生命运动(生物分子、细胞、器官、生命整体、生物群落等)、宇宙运动(星体、星系、宇宙的形成与演化等)、精神运动(反应、感觉、记忆、理解、认知等)、社会运动(群体、民族、国家、国际交流、社会形态、政治、经济、军事、文     

大学物理课程中增设生物物理学的意义

从物理学的角度来看，生命系统是一个由若干已知和未知的物理原理所决定的特殊物理体系．实际上，很多奇妙的生命现象可以通过物理学规律予以定量描述，并遵循物理学的普遍规律．《细胞》杂志在1998年结集出版了一期关于分子机器的研究专辑，时任美国科学院院长的艾尔伯茨（B·Alberts）为该专辑做的序言中明确指出了细胞应该是当做大量单分子机器的协同运动，     

激光与生命科学

 激光器的发明开创了一个光学新时代.从第一台激光器诞生到现在不到40年,激光技术的发展和应用突飞猛进,它与生命科学的结合便是其中之一.     

熵与生命科学

 热力学第二定律指出,一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。而直接反映热力学第二定律的是态函数熵,其数学表达式是熵增加原理：ｄｓ≥０。其物理意义是：一个孤立系统的自发过程总是朝着搞增加的方向进行,即从有序走向无序。而生命的发生、演化及成长过程都是从低级到高级、从无序到有序的变化。表面看来,这似乎都与热力学第二定律相矛盾。普里高津的耗散结构理论澄清了这一切。打开了一个从物理科学通向生命科学的窗口。耗散结构理论突破了热力学第二定律只适用于孤立系统的限制,将其适用范围推广到开放系统,并将热力学第二定律的数学表达式改为ｄｓ＝ｄ１ｓ＋ｄｅｓ。     

物理学与教育技术学的相互交叉

 物理学是自然科学中的一门重要的基础学科,在漫长的科技发展进程中,物理学一直起着先导作用,显示出旺盛的生命力。正是由于物理学不断地向纵深发展和横向外延,使众多的交叉学科应运而生.     

物理教学必须与现代物理知识及其发展动态相结合

 几十年来,物理学的教学内容一直局限在经典物理和近代物理部分,近代物理部分也只涉及狭义相对论和量子力学的基本概念、基本原理。以上的内容只相当于本世纪20年代或30年代以前的物理学成就。而科学技术一直以前所未有的速度和规模发展着,在过去几十年,物理学本身在深度和广度上取得了辉煌的成果。     

漫谈理想实验在物理学发展中的作用

 理想实验亦称思想实验、构想实验、臆想实验或假想实验等.它是借助人脑的想象功能,凭借理想的或者说是最少外界干扰和影响的极端条件下,利用想象中最理想化的仪器,进行最理想化的实验操作和观察来完成的     

物理学大师与音乐的不解之缘

 我在阅读物理学家的传记时,发现一个十分有趣的现象:很多物理学大师都是音乐爱好者,他们所从事的科学活动与音乐有着千丝万缕的联系。我们知道,物理学研究,主要运用的是逻辑思维和数学语言,其创造性劳动的特点重在“现实主义”;而从事音乐活动则主要是运用形象思维和艺术语言,所体现的风格重在“浪漫主义”。这两种思维方式看上来是完全相反的,可是它们竟如此神奇地统一在那些物理学家的身上。这是什么原因呢?本文想对此作一番探讨。