生物物理需要哪些知識

㈠ 生物物理學的定義

生物物理學的定義是生物物理學領域幾乎每一本教科書都無法回答的問題。許多課本中對什麼是生物物理學幾乎都只能含糊其詞的而沒有給出正面的回答：生物物理學是那麼一個領域沒有明確的內容範圍；生物物理學還不是一個成熟學科；它的主要內容還不定型；生物物理學只是個別生物物理學家按照他們自己的設想來規定的，等等。因此與其去討論他的定義或者是強調它的定義，還不如用討論物理科學與生物科學之間的關系來明確生物物理學的概念。
⒈1生物學和物理學
物理學和生物學互相促進，共同發展。物理學和生物學在兩方面有聯系：一方面，生物為物理提供了具有物理性質的生物系統，另一方面，物理為生物提供了解決問題的工具。生命科學是系統地闡述與生命特性有關的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理定律同樣也適用於生命世界，無須賦予生活物質一種神秘的活力。對於生命科學的深入了解，無疑也能促進物理、化學等人類其它知識領域的發展。
生命科學研究不僅依賴物理知識、它所提供的儀器，也依靠它所提供的思想方法。生命科學學家也是由各個學科匯聚而來。學科間的交叉滲透造成了許多前景無限的生長點與新興學科。
⒈2各種生物物理學的定義
關於生物物理學的定義，有許多不同的看法。現列舉文獻中或網路上出現的四種定義。
定義一：生物物理學是由物理學與生物學相互結合而形成的一門交叉學科。它應用物理學的基本理論、方法與技術研究生命物質的物理性質，生命活動的物理與物理化學規律，以及物理因素對機體的作用。
定義二：生物物理學是生物學和物理學之間的邊緣學科，它用物理學的概念和方法研究生物各層次的結構與功能的關系，以及生命活動的物理過程和物理化學過程．
定義四：生物物理學是運用物理學的理論、技術和方法，研究生命物質的物理性質、生命過程的物理和物理化學規律，以及物理因素對生物系統作用機制的科學。
上面的四個定義表述方法雖各有不同，但都認為生物物理學是一門生物學和物理學相互作用的學科，也都是從生物物理學的研究對象上來闡述其定義的。
關於生物物理學屬於生物學的分支還是物理學的分支，一些生物學家認為他們研究生命現象時只是引入了物理學的理論和方法，屬於生物學的一個分支。但有些物理學家認為，研究生命的物質運動，只是物理學研究對象由非生命物質擴展到生命物質。應該屬於物理學的分支。不同研究領域的學者處於不同的角度，也就有了不同的定義。 從16世紀末開始，人們就開展了生物物理現象的研究，直到20世紀40年代薛定諤（Schrödinger）在都柏林大學關於「生命是什麼」的講演之前，可以算是生物物理學發展的早期。
19世紀末葉，生理學家開始用物理概念如力學、流體力學、光學、電學及熱力學的知識深入到生理學領域，這樣就逐漸形成一個新的分支學科，許多人認為這就是最初的生物物理學。實際上物理學與生物學的結合很早以前就已經開始。例如克爾肖（Kircher）在17世紀描述過生物發光的現象；波萊利（Borrelli）在其所著《動物的運動》一書中利用力學原理分析了血液循環和鳥的飛行問題。18世紀伽伐尼（Galvani）通過青蛙神經由於接觸兩種金屬引起肌肉收縮，從而發現了生物電現象。19世紀，邁爾（JuliusRobertMayer，1814～1878）通過熱、功和生理過程關系的研究建立了能量守恆定律。本世紀40年代，《醫學物理》介紹生物物理內容時，涉及面已相當廣泛，包括聽覺、色覺、肌肉、神經、皮膚等的結構與功能（電鏡、熒光、X射線衍射、電、光電、電位、溫度調節等技術），並報道了應用電子迴旋加速器研究生物對象。著名的量子物理學家薛定諤專門作了「生命是什麼」的報告中提出的幾個觀點，如負熵與生命現象的有序性、遺傳物質的分子基礎，生命現象與量子論的協調性等，以後陸續都被證明是極有預見性的觀點，而且均得到證實。這有力地說明了近代物理學在推動生命科學發展中的作用。
20世紀50年代，物理學在各方面取得重大成就之後，物理學實驗和理論的發展為生物物理學的誕生提供了實驗技術和理論方法。例如，用X射線晶體衍射技術對核酸和蛋白質空間結構的研究開創了分子生物學的新紀元，將生命科學的許多分支都推進到分子水平，同時也把這些成就逐步擴大到細胞、組織、器官等，為生物物理學的誕生創造了生物學條件，成為微觀生物物理學發展的一條主幹。此外，資訊理論、控制論、計算機科學技術、非線性科學的發展，還為生物物理學的發展提供了數學工具和資訊理論基礎。應用生物信息論與控制論、非平衡態熱力學、非線性與復雜性等的研究從宏觀角度對生命現象進行了探討，成為宏觀生物物理學發展的基礎。這兩方面的結合使生物物理學以嶄新的面貌出現在自然科學，特別是生命科學的行列之中，成為一門需要較多數學與物理基礎，研究生命問題的獨立發展的邊緣學科。
物理概念對生物物理發展影響較大的除了薛定諤的講演還有N.威納關於生物控制論的論點；前者用熱力學和量子力學理論解釋生命的本質引進了「負熵」概念，試圖從一些新的途徑來說明有機體的物質結構、生命活動的維持和延續、生物的遺傳與變異等問題。
國際純粹與應用生物物理學聯合會（簡稱IUPAB）於1961年建立，以後每3年召開1次大會，至今已成為包括40餘個國家和地區的生物物理學會，中國已於1982年參加了這個組織。從國際生物物理學會成立，雖然只有30多年的歷史，但生物物理學作為一門獨立學科的發展是十分迅速的。美、英、俄、日等許多國家在高等學校中設有生物物理專業，有的設在物理系內，有的設在生物系內，也有的設在工程技術類的院校。發達國家均投入很大的力量致力於這門學科的研究工作。中國開展生物物理科研與教學工作的歷史更短些，但發展較快。盡管許多方面與國外的進展有較大差距，但是由於受到國家和科學工作者的重視，我們將會迅速地趕上去。 ⒊1生物物理學的研究內容
生物物理學研究的內容十分廣泛，涉及的問題則幾乎包括生物學的所有基本問題。由於生物物理學是一門正在成長著的邊緣學科，其具體內容和發展方向也在不斷變化和完善，它和一些關系特別密切的學科（生化、生理等）的界限也不是很明確。現階段，生物物理的研究領域主要有以下幾個方面：
⒊1.1分子生物物理。分子生物物理是本學科中最基本、最重要的一個分支。它運用物理學的基本理論與技術研究生物大分子、小分子及分子聚集體的結構、動力學，相互作用和其生物學性質在功能過程中的變化，目的在於從分子水平闡述生命的基本過程，進而通過修飾、重建和改造生物分子，為實踐服務。
生物大分子及其復合物的空間結構與功能的關系是分子生物物理的核心問題。自從50年代X射線衍射晶體分析法應用於核酸與蛋白質獲得成功，奠定了分子生物學發展的基礎，至今已有40餘年歷史。在這段時期中，有關結構的研究大體上經歷了3個主要階段：
①晶體結構的研究；
②溶液中生物分子構象的研究；
③分子動力學的研究。
分子構象隨時間變化的動力學，分子問的特異相互作用，生物水的確切作用等是分子生物物理今後的重要課題。
⒊1.2膜與細胞生物物理。膜及細胞生物物理是僅次於分子生物物理的一個重要部分。要研究膜的結構與功能，細胞各種活動的分子機制；膜的動態認識，膜中脂類的作用，通道的結構及其啟閉過程，受體結構及其與配體的特異作用，信息傳遞機制，電子傳遞鏈的組分結構及其運動與能量轉換機制都是膜生物物理的重要課題。細胞生物物理研究的深度還不夠，隨著分子與膜生物物理的進展，細胞各種活動的分子機制也必將逐步闡明。
⒊1.3感官與神經生物物理。生命進化的漫長歷程中出現了能對內、外環境作出反應的神經系統。神經系統連同有關的感覺器官在高等動物特別是在人體內已發展到了高度復雜的程度，其結構上的標志是出現了大腦皮層，功能上大腦是最有效的信息處理、存貯和決策機構。因此感官和腦的問題已經成為神經生物學注意的中心。研究的主要問題有：
①離子通道；
②感受器生物物理；
③神經遞質及其受體；
④神經通路和神經迴路研究；
⑤行為神經科學。
這是生物物理最早發展，但仍很活躍的一個領域，特別應該指出的是「神經生物物理」受到極大重視，因為這是揭開人類認識、學習、記憶以至創造性活動的基礎。
⒊1.4生物控制論與生物資訊理論。主要用控制論的理論與方法研究生物系統中信息的加工、處理，從而實現調節控制機制。它從綜合的、整體的角度出發，研究不同水平的生物系統各部分之間的相互作用，或整個系統與環境之間的相互作用，神經控制論和生物控制系統的分析和模擬是其兩個重點。
⒊1.5理論生物物理。是運用數學和理論物理學研究生命現象的一個領域，既包括量子生物學和分子動力學等微觀研究，也包括對進化、遺傳、生命起源、腦功能活動及生物系統復雜性等宏觀研究。已從葯物、毒物等簡單分子逐步向復雜體系過渡，試圖從電子水平說明生命現象的本質，涉及各種生命活動的基礎。但在方法上還必須不斷發展以適應需要。
⒊1.6光生物物理。光生物物理是研究光生物學中的光物理與原初光化學過程，即研究光的原初過程的學科。
主要研究問題有：
①光合作用；
②視覺；
③嗜鹽菌的光能轉換；
④植物光形態建成：
⑤光動力學作用；
③生物發光與化學發光。
⒊1.7自由基與環境輻射生物物理。研究各種波長電磁波（包括電離輻射）對機體和生物分子的作用機制及其產生效應的利用與防護基礎研究。
主要內容有：
①自由基；
②電離輻射的生物物理研究；
③生物磁學與生物電磁學。
⒊1.8生物力學與生物流變學。它的興起是由於人們對認識生命運動規律、保護人類健康、生物醫學工程和生物化學工程的需要。
主要內容有：
①生物流體力學；
②生物固體力學；
③其它生物力學問題；
④生物流變學。
其中血液流變學佔主導地位，這是因為它與臨床密切結合，所以發展特別迅速。
⒊1.9生物物理技術。生物物理技術在生物物理中佔有特殊的地位，以致成為該學科中不可缺少的一個重要組成部分。這是因為每一項重要技術的出現常常使生物物理的研究進到一個新的水平，推動學科迅速發展。X射線衍射分析、核磁共振技術及常規波譜分析都是很典型的例子。生物物理技術和儀器的另一重要任務就是根據研究課題的需要設計新的儀器。如為了研究細胞膜上的脂和蛋白分子的側向擴散運動而設計的熒光漂白恢復技術(FPR）等。
⒊2生物物理學研究的現狀
⑴分子生物物理學是整個生物物理學的基礎，也是當前研究的重點，佔主導地位（佔1/3)
⑵膜與細胞生物物理學是把分子生物物理學原理應用到生物活體系的第一個目標，即用分子的語言描述膜與細胞的結構與功能（佔1/3)
⑶開展動態的、活體的檢測與研究，發展相關檢測技術。
⑷對更高的復雜層次的研究，如對視覺、腦和神經活動的研究。
生命科學各個領域的研究中，幾乎都需要生物物理學的參與；與此同時，生物物理學自身也在不斷發展，充實新內容，開拓新領域。 ⒋1生物學的發展需要引入物理學的思想和方法
物理學在生物學領域的應用，不僅包括物理學技術，實驗方法的應用，還包括物理學理論和物理學思維方式的應用。是物理學在新的對象（生命體）上的應用。物理學從哥白尼及伽利略以來就逐漸明確它的特點而成為一門精確而系統的科學。他的威力就在於它的精確性系統性，簡練的概括性的給出事物的基本原理和相互關系，而且能夠從原理來指導實踐。早先人們努力致力於描述性科學（例如對於天體運動的描述），後來才發展成更精確的科學（例如牛頓運動定律的發現）。生物學更多是處於描述性科學的階段，它局限於敘述生命運動的現象和事實，沒有上升到理論指導實踐的階段。它還不是一個完備的科學。它在解釋一些根本的問題上，僅僅依靠描述現象來解釋，是不符合科學的方法的。所以生物學有待運用物理學基本原理來解釋生命的現象和本質，有可能成為一門精確而系統的科學。
人們很早就對動植物的形態生理進行了記載和描述，從那時起就產生了早期的生物學。隨著生物學的發展，人們對生物學的研究已經深入到了細胞和分子階段，但仍然逃脫不了描述性的研究。他們能夠描述這些生物生理活動的現象，卻不能說明產生這些運動變化的最基本的原因。例如，對於細胞分泌蛋白質的過程，生物學家可以描述在此過程中各種可能的膜交換途徑，但是，是什麼控制著膜性細胞器的定向的流動？還沒有人確切知道這個答案，這是細胞生理學中尚未完全了解的奇跡之一。人們越來越認識到，要更深刻地理解復雜的生物系統，需要有一種與物理學更密切整合在一起的定量生物學。普林斯頓大學的第一位女校長，人類基因圖譜破譯的功臣雪莉．蒂爾曼說：「在生物學界人們越來越感到，我們需要認真考慮如何培養下一代生物學家這一問題。」她認為，這種培訓應該包括更多的數學、化學與物理學。 生物物理學的不斷發展和完善，一定會極大地促進生命科學的發展，並將帶來對於生命現象的本質新的突破。二十一世紀是生命科學的世紀，更是學科交叉、科學走向統一的世紀。新的世紀留給生物物理學的任務有：
⑴發掘非平衡開放系統特性的主要規律，也就是找出生命的熱力學基礎
⑵從理論上解釋進化和個體發育的現象。
⑶解釋自身調節和自我復制的現象（自組織現象）。
⑷從原子、分子水平上揭露生物過程的本質也就是找到活躍在細胞內的蛋白質、核酸及其他物質的結構和生物功能的聯系；此外，還要在研究生命體在更高的超分子水平上、在細胞的水平上及在構成細胞的細胞器的水平上的物理現象。當然，這些都需要化學的幫助與支持。
⑸設計出研究生物功能物質及由這類物質構成的超分子結構的物理方法和物理化學方法，並對利用這種方法所得到的結果提供理論解釋。
⑹對神經脈沖的發生和傳播、肌肉收縮、感覺器官對外部信號的接收及光合作用等高度復雜的生理現象，提供物理的解釋。
⑺解釋怎樣由物質形成了意識。

㈡ 生物選修三知識點有哪些

選修三內容：基因工程，細胞工程，胚胎工程，生物技術的安全性和倫理性問題，生態工程，科技探索之路，生態工程的興起。

全世界的化工能源（石油、煤等）貯備總是有限的，總有一天會枯竭。因此，自然界中可再生的生物資源(生物量) 又重新被人所重視。自然界中的生物量大多是纖維素、半纖維素、木質素。將化學的、物理的和生物學的方法結合起來加工，就可以把纖維素轉化為酒精，用作能源。

(2)生物物理需要哪些知識擴展閱讀

生物在地球歷史中有著40億年左右的發展進化歷程。大約有1500萬種生物已經絕滅，它們的一些遺骸保存在地層中形成化石。

古生物學專門通過化石研究地質歷史中的生物，早期古生物學多偏重於對化石的分類和描述，來生物學領域的各個分支學科被引入古生物學，相繼產生古生態學、古生物地理學支學科。有人建議，以廣義的古生物生物學代替原來限於對化石進行分類描述的古生物學。

㈢ 生物化學、生物物理考研要考些什麼需要閱讀哪些、哪類書籍具體。謝謝

具體要看你報考的學校，每個學校的考試重點都是不一樣的。
生物化學參考書目：
《植物生物學》周雲龍主編，高等教孫帶育出版則殲蘆社，1999年。
《動物生物學》（第三版）陳小麟編著，高等教育出版社，2005年。
《微生物學教程》（第二版），周德慶改皮主編，高等教育出版社，2004年 。
《細胞生物學》（第二版）翟中和主編，高等教育出版社，2000年。
《生物化學》（上下冊）（第三版）王鏡岩、朱聖庚、許長法等主編，高等教育出版社，2002年。
《生態學》（第二版），楊持主編，高等教育出版社， 2008 年 1 月。
物理學考研參考書目：
1.新概念物理力學，趙凱華，羅蔚茵，高教出版社
2.新概念物理熱學，趙凱華，羅蔚茵，高教出版社
3.光學，趙凱華，鍾錫華，北京大學出版社
4.電磁學，趙凱華，鍾錫華，北京大學出版社