目錄生物物理學(xué)屬于什么學(xué)科 生物物理學(xué)屬于什么學(xué)科門(mén)類 生物與物理結(jié)合到一起的專業(yè) 生物物理學(xué)和生物學(xué)的區(qū)別 物理生物交叉學(xué)科
目錄
1拼音
2英文參考
3生物物理學(xué)研究的內(nèi)容
4生物物理學(xué)的發(fā)展
1拼音
shēng wù wù lǐ xué
2英文參考
Biophysics
生物物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的概念和方法研究生物各層次結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，生命活動(dòng)的物理、物理化學(xué)過(guò)程，和物質(zhì)在生命活動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)的物理特性的生物學(xué)分支學(xué)科，是物理學(xué)與生物學(xué)的交叉學(xué)科。生物物理學(xué)旨在闡明生物在一定的空間、時(shí)間內(nèi)有關(guān)物質(zhì)、能量與信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
生命運(yùn)動(dòng)是自然物質(zhì)最高級(jí)的運(yùn)動(dòng)形式，它包含并制約著生物體內(nèi)的機(jī)械的、物理的、化學(xué)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)生命運(yùn)動(dòng)所包含的物理運(yùn)動(dòng)的研究，有助于認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)。雖然恩格斯早就提出了這種研究的必要性，但作為專門(mén)的生物物理學(xué)直到本世紀(jì)50年代才誕生，至今仍處于形成和發(fā)展的階段。
3生物物理學(xué)研究的內(nèi)容
這門(mén)學(xué)科所包含的內(nèi)容，按物理學(xué)可分為生物力學(xué)、生物流源卜體力學(xué)、生物熱力學(xué)、生物電學(xué)、生物光學(xué)、生物磁學(xué)和放射生物學(xué)等；按生物學(xué)系團(tuán)裂謹(jǐn)統(tǒng)可分為視覺(jué)生物物理、聽(tīng)覺(jué)生物物理、肌肉收縮生物物理、神經(jīng)生物物理、膜生物物理、生物信息論和生物控制論等；按研究層次可分為原子生物物理、分子生物物理、細(xì)胞生物物理和復(fù)雜體系的生物物理等。不論按哪種方法劃分，其研究涉及以下四個(gè)方面的內(nèi)容：
（1）生物體中發(fā)生的物理及物理化學(xué)過(guò)程；
（2）生物組織的物理特性；
（3）物理因子與生物體的相互作用；
（4）物理塌基學(xué)理論和方法在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。
生物物理學(xué)所研究的生物物理性質(zhì)包括物質(zhì)的輸運(yùn)性質(zhì)、生物的半導(dǎo)體性質(zhì)、液晶態(tài)性質(zhì)及電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、超聲、和流體力學(xué)性質(zhì)等。它所研究的生物物理過(guò)程包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、興奮傳導(dǎo)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、能量的吸收、傳遞、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換、利用及生物體中的信息流動(dòng)和控制過(guò)程等。它所研究的物理因子包括光、聲、電、磁及電離輻射等。
我國(guó)生物物理學(xué)會(huì)確認(rèn)的該學(xué)科目前的研究范圍是：
（1）分子生物物理學(xué)。
（2）細(xì)胞生物物理學(xué)。
（3）功能生物物理學(xué)。
（4）生物信息論和生物控制論。
（5）生物組織的物理特性。
（6）物理因子引起的生物效應(yīng)。
下述問(wèn)題特別引起重視：生物體系中力的作用；生命所利用的基本粒子；生物的物理性質(zhì)；生物膜與液晶；生物水；生物的自組織。生物物理學(xué)發(fā)展很快，其理論和技術(shù)正向醫(yī)學(xué)廣泛滲透，在中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)、藏象、氣機(jī)等研究中得到日益深入的應(yīng)用。
4生物物理學(xué)的發(fā)展
17世紀(jì)考伯提到發(fā)光生物熒火蟲(chóng)；1786年伽伐尼研究了肌肉的靜電性質(zhì)；1796年揚(yáng)利用光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)、色覺(jué)理論，研究了眼的幾何光學(xué)性質(zhì)及心臟的液體動(dòng)力學(xué)作用；亥姆霍茲將能量守恒定律應(yīng)用于生物，認(rèn)為物質(zhì)世界包括生命在內(nèi)都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)。他研究了肌肉收縮時(shí)熱量的產(chǎn)生和神經(jīng)脈沖的傳導(dǎo)速度；杜布瓦雷蒙德第一個(gè)制造出電流表并用以研究肌肉神經(jīng)，1848年發(fā)現(xiàn)了休止電位及動(dòng)作電位。
1896年倫琴發(fā)現(xiàn)了 X射線后，幾乎立即應(yīng)用到醫(yī)學(xué)實(shí)踐，1899年皮爾遜在《科學(xué)的文法》一書(shū)中首次提到：“作為物理定律的特異事例來(lái)研究生物現(xiàn)象的生物物理學(xué)……”，并列舉了當(dāng)時(shí)研究的血液流體動(dòng)力學(xué)、神經(jīng)傳導(dǎo)的電現(xiàn)象、表面張力和膜電位、發(fā)光與生物功能、以及機(jī)械應(yīng)激、彈性、粘度、硬度與生物結(jié)構(gòu)的關(guān)系等問(wèn)題。
1910年希爾把電技術(shù)應(yīng)用于神經(jīng)生物學(xué)，并顯示了神經(jīng)纖維傳遞信息的特征是一連串勻速的電脈沖，脈沖是由膜內(nèi)外電位差引起的。19世紀(jì)顯微鏡的應(yīng)用導(dǎo)致細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立，電子顯微鏡的發(fā)展則提供了生物超微結(jié)構(gòu)的更多信息。
早在1920年，X射線衍射技術(shù)就已列入蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究。阿斯特伯里用 X射線衍射技術(shù)研究毛發(fā)、絲和羊毛纖維結(jié)構(gòu)等，發(fā)現(xiàn)了由氨基酸殘基鏈形成的蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)象；20世紀(jì)50年代沃森及克里克提出了遺傳物質(zhì)DNA雙螺旋互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)模型。1944年的《醫(yī)學(xué)物理》介紹生物物理內(nèi)容時(shí)，涉及面已相當(dāng)廣泛，包括聽(tīng)覺(jué)、色覺(jué)、肌肉、神經(jīng)、皮膚等的結(jié)構(gòu)與功能，并報(bào)道了應(yīng)用電子回旋加速器研究生物對(duì)象。
物理概念對(duì)生物物理發(fā)展影響較大的是1943年薛定諤的講演：“生命是什么”和威納關(guān)于生物控制論的論點(diǎn)；前者用熱力學(xué)和量子力學(xué)理論解釋生命的本質(zhì)引進(jìn)了“負(fù)熵”概念，試圖從一些新的途徑來(lái)說(shuō)明有機(jī)體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命活動(dòng)的維持和延續(xù)、生物的遺傳與變異等問(wèn)題；后者認(rèn)為生物的控制過(guò)程，包含著信息的接收、變換、貯存和處理。
他們認(rèn)為既然生命物質(zhì)是物質(zhì)世界的一個(gè)組成部分，那么既有它的特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也應(yīng)該遵循物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的共同的一般規(guī)律。這就溝通了生物學(xué)和物理學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域。
20世紀(jì)20年代開(kāi)始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生物分子具有鐵電、壓電、半導(dǎo)體、液晶態(tài)等性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)生命體系在不同層次上的電磁特性，以及生物界普遍存在的射頻通訊方式等等。但許多物理特性在生命活動(dòng)過(guò)程中的意義和作用，則遠(yuǎn)還沒(méi)有搞清楚。
1980年發(fā)現(xiàn)兩個(gè)人工合成DNA片段呈左旋雙螺旋，人們普遍希望了解自然界有無(wú)左旋DNA存在；1981年人們?cè)趦啥巫笮沃胁迦胍欢蜛T對(duì)，整個(gè)螺旋立即向右旋轉(zhuǎn)，能否說(shuō)明自然界不存在左旋DNA呢？這種特定的旋光性對(duì)生命活動(dòng)的意義現(xiàn)仍無(wú)答案。
根據(jù)生物的物理特性可以測(cè)出各種物理參數(shù)。但是由于生命物質(zhì)比較復(fù)雜，在不同的環(huán)境條件下參量也要改變。已有的測(cè)試手段往往不適用，尚待技術(shù)上的突破，才有可能進(jìn)一步闡明生命的奧秘。
活躍在生物體內(nèi)的基本粒子（目前研究到電子和質(zhì)子）的研究，也是探索生命活動(dòng)的物理及物理化學(xué)過(guò)程的一個(gè)主體部分。生物都是含水的，研究水溶液中電子的行為，對(duì)了解生命活動(dòng)的理化過(guò)程極為重要。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了生物的質(zhì)子態(tài)、質(zhì)子非定域化和質(zhì)子隧道效應(yīng)等現(xiàn)象，因此需進(jìn)一步開(kāi)展量子生物學(xué)的研究，探索這些基本粒子在活體內(nèi)的行為。
光合作用中葉綠素最初吸收光子只在一千萬(wàn)億分之一秒瞬間完成，視覺(jué)過(guò)程和高能電離輻射最初始的能量吸收也都是瞬間完成的，這些能量在生物體內(nèi)最初的去向和行為，從吸收到物理化學(xué)過(guò)程的出現(xiàn)，究竟發(fā)生了什么物理作用，這就需要既靈敏又快速的測(cè)試技術(shù)。
蛋白質(zhì)在56℃左右變性，但我們?cè)?0℃以上的溫泉中還能找到生物；人工培養(yǎng)的細(xì)胞保存在零下190℃，解凍后細(xì)胞仍與正常態(tài)一樣，這些生物體內(nèi)水的結(jié)構(gòu)狀態(tài)是怎樣？如果能把這些極端狀態(tài)的水的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)闡明，將有助于對(duì)生命規(guī)律的理解。
生物在億萬(wàn)年進(jìn)化過(guò)程中，最終選擇了膜作為最基本的結(jié)構(gòu)形式。從通透、識(shí)別、通訊，到能量轉(zhuǎn)換等各種生命活動(dòng)幾乎都在膜上進(jìn)行，膜不僅提供場(chǎng)所，它本身也積極參與了活動(dòng)。
有時(shí)一種技術(shù)的出現(xiàn)將使生物物理問(wèn)題的研究大大改觀。如 X射線衍射技術(shù)導(dǎo)致了分子生物物理學(xué)的出現(xiàn)。因此雖然技術(shù)本身并不一定就代表生物物理，但它對(duì)生物物理學(xué)的發(fā)展是非常關(guān)鍵的。
1:大學(xué)物理專業(yè)一般有應(yīng)用物理專業(yè),材料物理專業(yè),光學(xué)專業(yè),聲學(xué)專業(yè)等幾個(gè)主要的專業(yè).
以前有技術(shù)物理專業(yè),這個(gè)專業(yè)是工科,現(xiàn)在一般改為電子(信息)科學(xué)與技術(shù)專業(yè),主要從事微電子學(xué)(電子器件,集成電路),
光電子學(xué)(激光,平板顯示)等方向,現(xiàn)在比較熱門(mén).
2:物理專業(yè)的基礎(chǔ)課程主要是:
數(shù)學(xué):
高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)
數(shù)學(xué)物理方法:
復(fù)變函數(shù),數(shù)學(xué)物理方程
四大力學(xué):
理論力學(xué),熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理,電磁學(xué)與電動(dòng)力學(xué),原子物理與量子力學(xué),這四門(mén)課可是物理的經(jīng)典啊!!!
這些課是低年級(jí)上的.
3:高鉛沒(méi)年級(jí)時(shí)敬激爛有:
光學(xué),信息光學(xué),固體物理,半導(dǎo)體物理,電子技術(shù)(模擬,數(shù)字)等等課程
這要看你學(xué)什么專業(yè)和方向了.
而生物物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的概念和方法研究生物各層次結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，生命活動(dòng)的物理、物理化學(xué)過(guò)程，和物質(zhì)在生命活動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)的物理特性的生物學(xué)分支學(xué)科。生物物理學(xué)旨在闡明生物在一定的空間、時(shí)間內(nèi)有關(guān)物質(zhì)、能量與信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
生物物亮漏理學(xué)是研究活物質(zhì)的物理學(xué)。盡管生命是自然界的高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式，也仍然是自然界三個(gè)量(質(zhì)量、能量和信息)綜合運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。只是在生理體內(nèi)這種運(yùn)動(dòng)變化既復(fù)雜又迅速，而且隨著生物物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，能量利用愈趨精密，信息量愈來(lái)愈大，使得研究的難度很高。但從另一方面看，研究活物質(zhì)的物理規(guī)律，不僅能進(jìn)一步闡明生物的本質(zhì)，更重要的是能使人們對(duì)自然界整個(gè)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)達(dá)到新的高度。
美國(guó)大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的分支方向詳解。物理學(xué)作為一門(mén)理科類的基礎(chǔ)專業(yè)，每一年都有很多申請(qǐng)者申請(qǐng)?jiān)搶I(yè)。與一些理科專業(yè)相比，總的說(shuō)物理專業(yè)還是比較容易拿到獎(jiǎng)學(xué)金的。下文是美國(guó)大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的分支方向詳解。
美國(guó)大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的分支方向：
一.凝聚態(tài)物理
凝聚態(tài)物理可以說(shuō)是物理學(xué)段坦中門(mén)類繁多，內(nèi)容豐富，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛的一個(gè)分支方向，現(xiàn)已成為當(dāng)今物理學(xué)中異?；钴S的研究領(lǐng)域。凝聚態(tài)物理的研究方向包含了半導(dǎo)體，磁學(xué)，超導(dǎo)體以及一些材料方面的研究方向，孝燃卜所以很多對(duì)相關(guān)研究方向感興趣的學(xué)生都會(huì)申請(qǐng)凝聚態(tài)物理。所以從申請(qǐng)數(shù)量上來(lái)看，可以說(shuō)凝聚態(tài)物理是物理學(xué)中最熱門(mén)的。而且，從申請(qǐng)獎(jiǎng)學(xué)金的角度來(lái)看，這個(gè)分支也是比較容易拿到獎(jiǎng)學(xué)金的，只要是背景比較匹巧穗配，條件較好的申請(qǐng)者還是比較容易獲得獎(jiǎng)學(xué)金的。有的學(xué)校會(huì)將凝聚態(tài)物理分為理論凝聚態(tài)和實(shí)驗(yàn)?zāi)蹜B(tài)，相對(duì)理論凝聚態(tài)而言，實(shí)驗(yàn)?zāi)蹜B(tài)的申請(qǐng)者會(huì)相對(duì)較多。
二.光學(xué)物理
在很多美國(guó)院校的專業(yè)設(shè)置中光學(xué)物理都和原子，分子設(shè)在一起，其包括量子光學(xué)，非線型光學(xué)，高分辨率光譜學(xué)等方向。這個(gè)方向也是中國(guó)物理申請(qǐng)者主要申請(qǐng)的一個(gè)方向之一，但是相對(duì)于凝聚態(tài)物理的申請(qǐng)，這個(gè)方向的申請(qǐng)人數(shù)沒(méi)有凝聚態(tài)物理的多，而從獎(jiǎng)學(xué)金的發(fā)放上也是略弱于凝聚態(tài)物理。對(duì)于申請(qǐng)這個(gè)方向的申請(qǐng)者，EE也是一個(gè)可供選擇的方向。
三.生物物理學(xué)
生物物理學(xué)是由物理學(xué)與生物學(xué)相互結(jié)合而產(chǎn)生的新興邊緣交叉學(xué)科，是當(dāng)代自然科學(xué)發(fā)展最迅速的方向之一。生物物理學(xué)主要是運(yùn)用物理學(xué)的理論，技術(shù)和方法研究生命物質(zhì)的物理性質(zhì)和生命過(guò)程的物理和物理化學(xué)規(guī)律，以及物理因素對(duì)生物作用機(jī)制的科學(xué)。生物物理學(xué)研究的內(nèi)容十分廣泛，涉及的問(wèn)題則幾乎包括生物學(xué)的所有基本問(wèn)題。近年來(lái)生物物理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)著重在與更廣泛的學(xué)科領(lǐng)域交叉，如數(shù)學(xué)、信息學(xué)等。這個(gè)方向是近兩年新興的交叉學(xué)科，申請(qǐng)者不僅來(lái)自物理專業(yè)的學(xué)生，還有生物專業(yè)的學(xué)生，因此競(jìng)爭(zhēng)是非常激烈的，每年的Offer都相對(duì)比較少。
四.天體物理，天文學(xué)，宇宙學(xué)
這幾個(gè)方向在物理學(xué)中屬于較為成熟的方向，雖然這個(gè)方向獲取獎(jiǎng)學(xué)金的機(jī)會(huì)也是較多的，但是從申請(qǐng)數(shù)據(jù)上來(lái)看，近兩年申請(qǐng)這個(gè)方向的學(xué)生并不是很多。
五.高能物理學(xué)
高能物理學(xué)又稱粒子物理學(xué)或基本粒子物理學(xué)，它是物理學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)分支學(xué)科，也是當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展的前沿之一。粒子物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，而又基于實(shí)驗(yàn)和理論密切結(jié)合發(fā)展的。
六.計(jì)算物理學(xué)
計(jì)算物理是計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)與物理之間的新興邊緣學(xué)科，是公認(rèn)的與理論物理、實(shí)驗(yàn)物理并列的物理學(xué)第三大支柱。要想成功申請(qǐng)?jiān)摲较?，需要申?qǐng)者具備良好的物理，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)背景。
七.應(yīng)用物理
應(yīng)用物理專業(yè)也是很多物理專業(yè)的學(xué)生選擇的方向，目前這個(gè)方向在很多大學(xué)被合并到EE中去了，有的獨(dú)自成為一個(gè)系，還有的應(yīng)用物理專業(yè)被并入工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院。所以，在物理專業(yè)下設(shè)有應(yīng)用物理的學(xué)校并不是很多，不過(guò)這個(gè)研究方向單從錄取難度上是相對(duì)容易的。
以上是對(duì)美國(guó)大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的分支方向詳解，希望對(duì)申請(qǐng)者有所幫助。
一般理工科都會(huì)開(kāi)物理課，屬于普通物理學(xué)笑早，注意，這門(mén)課物理專業(yè)學(xué)生一般不學(xué)的。
物理專業(yè)學(xué)生將以更嚴(yán)密培敏的科學(xué)體系開(kāi)始物理學(xué)各分支的學(xué)科：力學(xué)，電磁學(xué)，光配升枝學(xué)，熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理，光學(xué)，理論物理等等。
類似所有理工科都開(kāi)高等數(shù)學(xué)，但是數(shù)學(xué)專業(yè)的同學(xué)不學(xué)高等數(shù)學(xué)，他們學(xué)，嗯，數(shù)論，幾何，等等
如果是物理學(xué)類這樣的拆拆招生，將來(lái)就需要分，一般在大二，如果是物理學(xué)這樣的明確的專業(yè)就不需要分了。
如果將來(lái)希望研究生物物理，那本科最好學(xué)物理學(xué)。因?yàn)槲锢韺W(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)比生物學(xué)要難不知多少倍！生物學(xué)院的學(xué)生最頭疼的科目就是“大學(xué)物理學(xué)”！所以本科學(xué)物段耐理學(xué)將來(lái)研究握御春生物物理就比較容易了。
