大一下学习-力学普通物理

College 2013,02~ 的科学，是实验科学、（定量数学模型） 在21世纪，面对组学、蛋白质组学等 学什么为什么学？学了有什么用怎么学课程内 物理学的研究对象、方法以及物理学与生物学--交叉学科研物理学的研究对象、方法以及应用技 课程内容要求、教学安排、考核方课程内质点运动学、牛顿力学力学 平衡态状态方程、分子运动热 平衡态中的输运过程、热力学定光学

光的、衍射和偏

理想气7 物理学的研究对 物质间有四种相互作用：引力作用、电磁作作用传递弱相互作用——中间波色研究对象包括宇观、宏观、介观、微观 物理学的研究领域里有两个端理或称粒子物理个物。尺度上探索物质更 次的结构追寻宇宙的演化和 ，两个 竟姊妹科学。物理世界和物理时间：微观粒 10-24s；宇 120分钟/代 ,49亿年前,太0.005亿年前,50万年前 0.0002亿年前,2万年前 20年一代从非洲以来,6万年,3000代公元前221年,秦始皇统一中国100生物进化 类生物膜0.65亿年前,恐 0.06亿年前600~700万年前物理学的发展阶段：经典、近代、现代物1543 典第二代：1543年-1900年以牛顿、麦克斯韦等为代表1900 谔、海森伯等的量子论为代表的近代物理学第四代1928年至今的现代物理学如激光、超导线性动力学和混沌等

量子物理相对论量子物理注:⒈低速即远远小于光速；高速即接近光速宏观与微观界限大约是以原子半径10-10m近年来由于材料科学的进步,在介于宏观和微观微观10-10 宏观2.13×1022 物理学和应用技 中火的使 物理学自然科学的基医学中使用的核磁、CT、B超等。物理学研究范定量观测→定量模型

物理学家们自认为是实验科学.20世纪 生物是物,生物学的发展也会从物理学郝柏林-物理学与生物数理科学已经具有较完整的则的体系,演绎推理在物理学尊重因果论,经常从原因出发探索;生物学较多 会解放大量的实验动物.那时的生物学和医学就更离不开物理学的研究对象、方法以及应用技 课程内容要求、教学安排、考核方Physicsand物理学在以下两方面推动了生命科学的发 为生命MaxDelbrück,ErwinSchrödinger,FrancisCrick,JamesD.WatsonErwinSchrödinger“Whatis(CambridgeUniversityPress,生物体为什么能够高度有序序如何从一个生物体向它的后代传ErwinQuestionsofErwin序如何从一个生物体向它的后代传Threemen两个重要的结论生物物理学的经典之作德尔布鲁克（M.Delbrück）的定量假定是一个线性单分子，则与碎片的单次碰撞即可发 Threemen遗传学家和季莫费耶夫的研究发现细胞诱变与辐射量成比例。不只是X射线剂量水平。损伤量（损伤一个的概率）直接与总辐射量呈比例。外推到最小要为水），导致增强的热运动以某种方式把打散。请计算一下温度的习题-光子辐射损伤-Threemen 要为水），导致增强的热运动以某种方式把打散。请计算一下温度的果蝇的多 。图中d是假设的一 MaxDelbrückandPhagelamdaMaxDelbrückwasborninBerlin,GermanEmpire.Delbrückstudiedastrophysics,shiftingtowardstheoreticalphysics,attheUniversityofGöttingen.AfterreceivinghisPh.D.in1930,hetraveledthroughEngland,Denmark,andSwitzerland.HemetWolfgangPauliandNielsBohr,whogothiminterestedinbiology.Delbrückwasoneofthemostinfluentialpeopleinthemovementofphysicalscientistsintobiologyduringthe20thcentury.Delbrück'sthinkingaboutthephysicalbasisoflifestimulatedErwinSchrödingertowritethehighlyinfluentialbook,WhatIsLife?.Schrödinger'sbookwasanimportantinfluenceonFrancisCrick,JamesD.WatsonandMauriceWilkinswhowonaNobelprizeforthediscoveryoftheDNAdoublehelix.Duringthe1940sDelbrückdevelopedacourseinbacteriophagegeneticsattheColdSpringHarborLaboratorytoencourageinterestinthefield.Delbrück'seffortstopromotethe"PhageGroup"(exploringgeneticsbywayofthe esthatinfectbacteria)wasimportantintheearlydevelopmentofmolecularbiology.

Max（September4,1906–March9,From1953年,FCrick&JWatsonLacIcircuitinE.FrançoisFrancoisJacob,DavidPerrin,CarmenSanchezandJacquesMonodproposetheoperonconceptforcontrolofbacteriageneaction.JacobandMonodlaterproposethataproteinrepressorblocksRNAsynthesisofaspecificsetofgenes,thelacoperon,unlessaninducer,lactose,bindstotherepressor.WithLwoff,JacobandMonodareawardedtheNobelPrizeinMedicineorPhysiologyin1965.

FrancisFrancisCrick,lecturingca.物理学的研究对象、方法以及应用技 课程内容要求、教学安排、考核方LacIcircuitinE.Escherichia-AlexandervanOudenaarden2004NatureThio-methylgalactoside(TMG),anon-metabolizable 模式生E.coli--Yeast--cellC.elegant–developmentFly–Mice-原核细胞EE.coliK-124.6Mb,~4400genes;2/3StressresponsesinE.FromKEGG:KyotoEncyclopediaofGenesandNetworkmotifsinthetranscriptionalnetworkofEscherichiacoli-NatureGenetics31,64NetworkmotifsfoundintheE.coliDynamicfeaturesofthecoherentloopandSIM酵母MicroscopyimagesofbuddingyeastandtheirScanningelectronmicrographofbuddingElectronmicroscopyimageofacross-sectionthroughbuddingand(D)ConfocalmicroscopyimageofmitochondriainYeastlifeFigure1-43MolecularBiologyoftheCell,FifthEdition(©GarlandScienceYeaststress–MAPK fromProteincopynumbersinSixtypesofmotifsofLeeTIetal.TranscriptionalregulatorynetworksinSaccharomycescerevisiae.Science,2002,298:799106/141generegulatoryFigure1-44MolecularBiologyoftheCell,FifthEdition(©GarlandScienceCell-cycleprocessinError~ Avitalprocessthatishighlyconservedin erningthecellcycleYeastcellcycle--fromF.Cross

FredR.Lu,CellCell(2010)141:frommodulestoNatureReviewsMolecularCellBiology10,410-422(June2009)|SyntheticmulticellularSystemsUntilafewyearsago,systemsbiologywasdominatedbythestudyofyeastcellsandtumours.Theimmunesystem,withitdozensofdifferentcelltypesandhundredsofintersectingmolecularpathwaysandsignals,hasprovedmoredifficulttomodel.SeveralsystemsimmunologyJohnConnollyoftheSingaporeImmunologyNetworkstartedasystems-biologylabthatfocusedonthehumanimmunesystem.AlanAderem’s45-membersystems-immunologylabinSeattleBiomedicalResearchInstituteStefanKaufmann,directorofimmunologyattheMaxPlanckInstituteforInfectionBiologyinBerlin55MAY2011|VOL473|NATURE|11,weand enEvenforsingle-celledorganismasOverwhelmingThebiologicalregulatorysystemsarefulloffeedbackloops,evenforthesimplestcircuitFig1-45MolecularBiologyoftheCell20095thEdition中的点缀，相反，这些知识将是他们在后组时代成功的因素。 近十年来医学、分子生物学研究进展 问- 组 “组学”研的第一次，主要发生在20世纪50年代到生命科学的第二次，即组学的创随着组学带来如雪崩般的信息数据流，以物理科学为基础的 也有了新的应用。而人类组计划的实施不但需要新的强大的测试技术，同时也需要得到数学科学领域“ThirdRevolution”inLife学的第三次?。关系已演变成一种的合作关系，SusanHockfieldisthe16thandcurrentofthe科学领域内第三次的已经播了下去，在各地一些SusanHockfieldisthe16thandcurrentofthe“ThirdRevolution”inLife-Susan可以被称为科学家也可以是工程师的人们在用 幻想一下，20年到50年后生物学、医学方细胞因子的水平，确定不同的关键参治疗方案，治疗，重新确定的关键参治疗是否成功，后续方案SyntheticBiology:IntegratedGeneCircuitsNagarajanNandagopalandMichaelB.ElowitzScience2September2011:1244-1248.SyntheticBiologyMovingintotheWarrenSciencePetraSchBrent第三次生命科 ：中国，准备好了吗 问题：我国的生物产业尚未真正起步，而没有科技含量的生物 对策交流合作的机会。也许我国高等教育的课程已经迫在眉睫，打破一刀切的课程设的 校也。林了-合 学 机早早接触多学科3，经费支持倾斜，有意识地鼓励学科的交叉合作，进行实质合的 里 上第次 在。前们利用各种模式生物进行工作，既使用传统的生物学技 种系统的行为。生物学的本科学生，如果一开始就乐于ResearchBiologists（2003）概 了使学生适应生物学的发展，本科教育应该就顺应生命科学研究的而。第一章、导言、交叉学科亟待建立 来……的许多生物医学研究是生物学、物理学、数学和信息科学的交叉…… 数学到临床科学等众多不同领域的贡献和团队合作”（AmericanCancerSocietyetal.,2000）。也使用高技术