生物物理需要哪些知识

㈠ 生物物理学的定义

生物物理学的定义是生物物理学领域几乎每一本教科书都无法回答的问题。许多课本中对什么是生物物理学几乎都只能含糊其词的而没有给出正面的回答：生物物理学是那么一个领域没有明确的内容范围；生物物理学还不是一个成熟学科；它的主要内容还不定型；生物物理学只是个别生物物理学家按照他们自己的设想来规定的，等等。因此与其去讨论他的定义或者是强调它的定义，还不如用讨论物理科学与生物科学之间的关系来明确生物物理学的概念。
⒈1生物学和物理学
物理学和生物学互相促进，共同发展。物理学和生物学在两方面有联系：一方面，生物为物理提供了具有物理性质的生物系统，另一方面，物理为生物提供了解决问题的工具。生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。
生命科学研究不仅依赖物理知识、它所提供的仪器，也依靠它所提供的思想方法。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。
⒈2各种生物物理学的定义
关于生物物理学的定义，有许多不同的看法。现列举文献中或网络上出现的四种定义。
定义一：生物物理学是由物理学与生物学相互结合而形成的一门交叉学科。它应用物理学的基本理论、方法与技术研究生命物质的物理性质，生命活动的物理与物理化学规律，以及物理因素对机体的作用。
定义二：生物物理学是生物学和物理学之间的边缘学科，它用物理学的概念和方法研究生物各层次的结构与功能的关系，以及生命活动的物理过程和物理化学过程．
定义四：生物物理学是运用物理学的理论、技术和方法，研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律，以及物理因素对生物系统作用机制的科学。
上面的四个定义表述方法虽各有不同，但都认为生物物理学是一门生物学和物理学相互作用的学科，也都是从生物物理学的研究对象上来阐述其定义的。
关于生物物理学属于生物学的分支还是物理学的分支，一些生物学家认为他们研究生命现象时只是引入了物理学的理论和方法，属于生物学的一个分支。但有些物理学家认为，研究生命的物质运动，只是物理学研究对象由非生命物质扩展到生命物质。应该属于物理学的分支。不同研究领域的学者处于不同的角度，也就有了不同的定义。 从16世纪末开始，人们就开展了生物物理现象的研究，直到20世纪40年代薛定谔（Schrödinger）在都柏林大学关于“生命是什么”的讲演之前，可以算是生物物理学发展的早期。
19世纪末叶，生理学家开始用物理概念如力学、流体力学、光学、电学及热力学的知识深入到生理学领域，这样就逐渐形成一个新的分支学科，许多人认为这就是最初的生物物理学。实际上物理学与生物学的结合很早以前就已经开始。例如克尔肖（Kircher）在17世纪描述过生物发光的现象；波莱利（Borrelli）在其所着《动物的运动》一书中利用力学原理分析了血液循环和鸟的飞行问题。18世纪伽伐尼（Galvani）通过青蛙神经由于接触两种金属引起肌肉收缩，从而发现了生物电现象。19世纪，迈尔（JuliusRobertMayer，1814～1878）通过热、功和生理过程关系的研究建立了能量守恒定律。本世纪40年代，《医学物理》介绍生物物理内容时，涉及面已相当广泛，包括听觉、色觉、肌肉、神经、皮肤等的结构与功能（电镜、荧光、X射线衍射、电、光电、电位、温度调节等技术），并报道了应用电子回旋加速器研究生物对象。着名的量子物理学家薛定谔专门作了“生命是什么”的报告中提出的几个观点，如负熵与生命现象的有序性、遗传物质的分子基础，生命现象与量子论的协调性等，以后陆续都被证明是极有预见性的观点，而且均得到证实。这有力地说明了近代物理学在推动生命科学发展中的作用。
20世纪50年代，物理学在各方面取得重大成就之后，物理学实验和理论的发展为生物物理学的诞生提供了实验技术和理论方法。例如，用X射线晶体衍射技术对核酸和蛋白质空间结构的研究开创了分子生物学的新纪元，将生命科学的许多分支都推进到分子水平，同时也把这些成就逐步扩大到细胞、组织、器官等，为生物物理学的诞生创造了生物学条件，成为微观生物物理学发展的一条主干。此外，信息论、控制论、计算机科学技术、非线性科学的发展，还为生物物理学的发展提供了数学工具和信息论基础。应用生物信息论与控制论、非平衡态热力学、非线性与复杂性等的研究从宏观角度对生命现象进行了探讨，成为宏观生物物理学发展的基础。这两方面的结合使生物物理学以崭新的面貌出现在自然科学，特别是生命科学的行列之中，成为一门需要较多数学与物理基础，研究生命问题的独立发展的边缘学科。
物理概念对生物物理发展影响较大的除了薛定谔的讲演还有N.威纳关于生物控制论的论点；前者用热力学和量子力学理论解释生命的本质引进了“负熵”概念，试图从一些新的途径来说明有机体的物质结构、生命活动的维持和延续、生物的遗传与变异等问题。
国际纯粹与应用生物物理学联合会（简称IUPAB）于1961年建立，以后每3年召开1次大会，至今已成为包括40余个国家和地区的生物物理学会，中国已于1982年参加了这个组织。从国际生物物理学会成立，虽然只有30多年的历史，但生物物理学作为一门独立学科的发展是十分迅速的。美、英、俄、日等许多国家在高等学校中设有生物物理专业，有的设在物理系内，有的设在生物系内，也有的设在工程技术类的院校。发达国家均投入很大的力量致力于这门学科的研究工作。中国开展生物物理科研与教学工作的历史更短些，但发展较快。尽管许多方面与国外的进展有较大差距，但是由于受到国家和科学工作者的重视，我们将会迅速地赶上去。 ⒊1生物物理学的研究内容
生物物理学研究的内容十分广泛，涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。由于生物物理学是一门正在成长着的边缘学科，其具体内容和发展方向也在不断变化和完善，它和一些关系特别密切的学科（生化、生理等）的界限也不是很明确。现阶段，生物物理的研究领域主要有以下几个方面：
⒊1.1分子生物物理。分子生物物理是本学科中最基本、最重要的一个分支。它运用物理学的基本理论与技术研究生物大分子、小分子及分子聚集体的结构、动力学，相互作用和其生物学性质在功能过程中的变化，目的在于从分子水平阐述生命的基本过程，进而通过修饰、重建和改造生物分子，为实践服务。
生物大分子及其复合物的空间结构与功能的关系是分子生物物理的核心问题。自从50年代X射线衍射晶体分析法应用于核酸与蛋白质获得成功，奠定了分子生物学发展的基础，至今已有40余年历史。在这段时期中，有关结构的研究大体上经历了3个主要阶段：
①晶体结构的研究；
②溶液中生物分子构象的研究；
③分子动力学的研究。
分子构象随时间变化的动力学，分子问的特异相互作用，生物水的确切作用等是分子生物物理今后的重要课题。
⒊1.2膜与细胞生物物理。膜及细胞生物物理是仅次于分子生物物理的一个重要部分。要研究膜的结构与功能，细胞各种活动的分子机制；膜的动态认识，膜中脂类的作用，通道的结构及其启闭过程，受体结构及其与配体的特异作用，信息传递机制，电子传递链的组分结构及其运动与能量转换机制都是膜生物物理的重要课题。细胞生物物理研究的深度还不够，随着分子与膜生物物理的进展，细胞各种活动的分子机制也必将逐步阐明。
⒊1.3感官与神经生物物理。生命进化的漫长历程中出现了能对内、外环境作出反应的神经系统。神经系统连同有关的感觉器官在高等动物特别是在人体内已发展到了高度复杂的程度，其结构上的标志是出现了大脑皮层，功能上大脑是最有效的信息处理、存贮和决策机构。因此感官和脑的问题已经成为神经生物学注意的中心。研究的主要问题有：
①离子通道；
②感受器生物物理；
③神经递质及其受体；
④神经通路和神经回路研究；
⑤行为神经科学。
这是生物物理最早发展，但仍很活跃的一个领域，特别应该指出的是“神经生物物理”受到极大重视，因为这是揭开人类认识、学习、记忆以至创造性活动的基础。
⒊1.4生物控制论与生物信息论。主要用控制论的理论与方法研究生物系统中信息的加工、处理，从而实现调节控制机制。它从综合的、整体的角度出发，研究不同水平的生物系统各部分之间的相互作用，或整个系统与环境之间的相互作用，神经控制论和生物控制系统的分析和模拟是其两个重点。
⒊1.5理论生物物理。是运用数学和理论物理学研究生命现象的一个领域，既包括量子生物学和分子动力学等微观研究，也包括对进化、遗传、生命起源、脑功能活动及生物系统复杂性等宏观研究。已从药物、毒物等简单分子逐步向复杂体系过渡，试图从电子水平说明生命现象的本质，涉及各种生命活动的基础。但在方法上还必须不断发展以适应需要。
⒊1.6光生物物理。光生物物理是研究光生物学中的光物理与原初光化学过程，即研究光的原初过程的学科。
主要研究问题有：
①光合作用；
②视觉；
③嗜盐菌的光能转换；
④植物光形态建成：
⑤光动力学作用；
③生物发光与化学发光。
⒊1.7自由基与环境辐射生物物理。研究各种波长电磁波（包括电离辐射）对机体和生物分子的作用机制及其产生效应的利用与防护基础研究。
主要内容有：
①自由基；
②电离辐射的生物物理研究；
③生物磁学与生物电磁学。
⒊1.8生物力学与生物流变学。它的兴起是由于人们对认识生命运动规律、保护人类健康、生物医学工程和生物化学工程的需要。
主要内容有：
①生物流体力学；
②生物固体力学；
③其它生物力学问题；
④生物流变学。
其中血液流变学占主导地位，这是因为它与临床密切结合，所以发展特别迅速。
⒊1.9生物物理技术。生物物理技术在生物物理中占有特殊的地位，以致成为该学科中不可缺少的一个重要组成部分。这是因为每一项重要技术的出现常常使生物物理的研究进到一个新的水平，推动学科迅速发展。X射线衍射分析、核磁共振技术及常规波谱分析都是很典型的例子。生物物理技术和仪器的另一重要任务就是根据研究课题的需要设计新的仪器。如为了研究细胞膜上的脂和蛋白分子的侧向扩散运动而设计的荧光漂白恢复技术(FPR）等。
⒊2生物物理学研究的现状
⑴分子生物物理学是整个生物物理学的基础，也是当前研究的重点，占主导地位（占1/3)
⑵膜与细胞生物物理学是把分子生物物理学原理应用到生物活体系的第一个目标，即用分子的语言描述膜与细胞的结构与功能（占1/3)
⑶开展动态的、活体的检测与研究，发展相关检测技术。
⑷对更高的复杂层次的研究，如对视觉、脑和神经活动的研究。
生命科学各个领域的研究中，几乎都需要生物物理学的参与；与此同时，生物物理学自身也在不断发展，充实新内容，开拓新领域。 ⒋1生物学的发展需要引入物理学的思想和方法
物理学在生物学领域的应用，不仅包括物理学技术，实验方法的应用，还包括物理学理论和物理学思维方式的应用。是物理学在新的对象（生命体）上的应用。物理学从哥白尼及伽利略以来就逐渐明确它的特点而成为一门精确而系统的科学。他的威力就在于它的精确性系统性，简练的概括性的给出事物的基本原理和相互关系，而且能够从原理来指导实践。早先人们努力致力于描述性科学（例如对于天体运动的描述），后来才发展成更精确的科学（例如牛顿运动定律的发现）。生物学更多是处于描述性科学的阶段，它局限于叙述生命运动的现象和事实，没有上升到理论指导实践的阶段。它还不是一个完备的科学。它在解释一些根本的问题上，仅仅依靠描述现象来解释，是不符合科学的方法的。所以生物学有待运用物理学基本原理来解释生命的现象和本质，有可能成为一门精确而系统的科学。
人们很早就对动植物的形态生理进行了记载和描述，从那时起就产生了早期的生物学。随着生物学的发展，人们对生物学的研究已经深入到了细胞和分子阶段，但仍然逃脱不了描述性的研究。他们能够描述这些生物生理活动的现象，却不能说明产生这些运动变化的最基本的原因。例如，对于细胞分泌蛋白质的过程，生物学家可以描述在此过程中各种可能的膜交换途径，但是，是什么控制着膜性细胞器的定向的流动？还没有人确切知道这个答案，这是细胞生理学中尚未完全了解的奇迹之一。人们越来越认识到，要更深刻地理解复杂的生物系统，需要有一种与物理学更密切整合在一起的定量生物学。普林斯顿大学的第一位女校长，人类基因图谱破译的功臣雪莉．蒂尔曼说：“在生物学界人们越来越感到，我们需要认真考虑如何培养下一代生物学家这一问题。”她认为，这种培训应该包括更多的数学、化学与物理学。 生物物理学的不断发展和完善，一定会极大地促进生命科学的发展，并将带来对于生命现象的本质新的突破。二十一世纪是生命科学的世纪，更是学科交叉、科学走向统一的世纪。新的世纪留给生物物理学的任务有：
⑴发掘非平衡开放系统特性的主要规律，也就是找出生命的热力学基础
⑵从理论上解释进化和个体发育的现象。
⑶解释自身调节和自我复制的现象（自组织现象）。
⑷从原子、分子水平上揭露生物过程的本质也就是找到活跃在细胞内的蛋白质、核酸及其他物质的结构和生物功能的联系；此外，还要在研究生命体在更高的超分子水平上、在细胞的水平上及在构成细胞的细胞器的水平上的物理现象。当然，这些都需要化学的帮助与支持。
⑸设计出研究生物功能物质及由这类物质构成的超分子结构的物理方法和物理化学方法，并对利用这种方法所得到的结果提供理论解释。
⑹对神经脉冲的发生和传播、肌肉收缩、感觉器官对外部信号的接收及光合作用等高度复杂的生理现象，提供物理的解释。
⑺解释怎样由物质形成了意识。

㈡ 生物选修三知识点有哪些

选修三内容：基因工程，细胞工程，胚胎工程，生物技术的安全性和伦理性问题，生态工程，科技探索之路，生态工程的兴起。

全世界的化工能源（石油、煤等）贮备总是有限的，总有一天会枯竭。因此，自然界中可再生的生物资源(生物量) 又重新被人所重视。自然界中的生物量大多是纤维素、半纤维素、木质素。将化学的、物理的和生物学的方法结合起来加工，就可以把纤维素转化为酒精，用作能源。

(2)生物物理需要哪些知识扩展阅读

生物在地球历史中有着40亿年左右的发展进化历程。大约有1500万种生物已经绝灭，它们的一些遗骸保存在地层中形成化石。

古生物学专门通过化石研究地质历史中的生物，早期古生物学多偏重于对化石的分类和描述，来生物学领域的各个分支学科被引入古生物学，相继产生古生态学、古生物地理学支学科。有人建议，以广义的古生物生物学代替原来限于对化石进行分类描述的古生物学。

㈢ 生物化学、生物物理考研要考些什么需要阅读哪些、哪类书籍具体。谢谢

具体要看你报考的学校，每个学校的考试重点都是不一样的。
生物化学参考书目：
《植物生物学》周云龙主编，高等教孙带育出版则歼芦社，1999年。
《动物生物学》（第三版）陈小麟编着，高等教育出版社，2005年。
《微生物学教程》（第二版），周德庆改皮主编，高等教育出版社，2004年 。
《细胞生物学》（第二版）翟中和主编，高等教育出版社，2000年。
《生物化学》（上下册）（第三版）王镜岩、朱圣庚、许长法等主编，高等教育出版社，2002年。
《生态学》（第二版），杨持主编，高等教育出版社， 2008 年 1 月。
物理学考研参考书目：
1.新概念物理力学，赵凯华，罗蔚茵，高教出版社
2.新概念物理热学，赵凯华，罗蔚茵，高教出版社
3.光学，赵凯华，钟锡华，北京大学出版社
4.电磁学，赵凯华，钟锡华，北京大学出版社