生物科学专业国家理科基地班生物物理学实验教学的实践与探索
中科院生物物理所2011-2016年细胞生物学考博真题
目录 2011生物物理所秋季博士入学考试真题 (2) 2012生物物理所秋季博士入学考试真题 (3) 2013生物物理所秋季博士入学考试真题 (4) 2014生物物理所秋季博士入学考试真题 (5) 2015年生物物理所秋季博士入学考试真题 (6) 2016生物物理所秋季博士入学考试真题 (7)
简答题：8分/题 1.IPS 2.脂筏模型 3.细胞自噬 4.核糖体功能 5.端粒酶功能 论述题：20分/题 1.你实验室的现有结果表面A蛋白的量升高将导致B蛋白功能增加，如果你接下来以此 作为博士课题，你怎样开展后续工作。 2.囊跑运输的作用于调控？ 3.写出你所知道的肿瘤发生和表观遗传的关系？
简答题 1.细胞器的结构和其功能的联系？ 2.胚胎干细胞的特性及其功能？ 3.蛋白质翻译后修饰的作用？ 4.细胞骨架的主动调节机理？ 5.细胞与细胞间是如何联系的？ 6.为什么核膜在细胞周期中要崩解？ 论述题 1.细胞衰老机制及你认为该如何研究？ 2.给你一个新基因如何研究它的功能，用到什么技术？ 3.控制细胞大小的重要性以及控制细胞大小的机制？ 4.生化是工具，遗传是基础，细胞是主人，发育是未来。你怎么看这句话？
简答题 1.蛋白质分选的机制？ 2.细胞间连接的类型及功能？ 3.钙稳态及其维持机制？ 4.细胞凋亡的检测方法有哪些？ 5.细胞自噬？ 论述题:10分/题 1.什么是细胞周期？说明各个时期的复制、转录、翻译的变化。 2.以表观遗传学的角度谈谈你对细胞分化的认识。 3.如何设计实验来研究线粒体膜定位蛋白的功能。 4.谈谈你对细胞核重新编程的认识（2012年诺贝尔生理或医学奖）。
生物物理学发展史
生物物理学的发展史 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（Schr?dinger）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）在其所著《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，梅那（Mayer）通过热、功和生理过程关系的研究建立了能量守恒定律。 20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。著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，
中国科学院大气物理研究所
中国科学院大气物理研究所 中国科学院大气物理研究所简介 大气物理研究所前身是1928年成立的原中央研究院气象研究所。现有职工325人，其中科技人员251人，有中国科学院院士7人，研究员46人，副研究员和高级工程师86人，中级科技人员108人。大气所是博士、硕士学位授予单位和博士后流动站建站单位。是中国科学院博士生重点培养基地，国家毕业生就业重点保证单位。现有在学博士生211人，硕士生105人，博士后18人。 大气物理研究所主要研究大气中各种运动和物理化学过程的基本规律及其与周围环境的相互作用，特别是研究在青藏高原、热带太平洋和我国复杂陆面作用下的东亚天气气候和环境的变化机理、预测理论及其探测方法，以建立东亚气候系统和季风环境系统的理论体系及遥感观测体系，发展新的探测和试验手段，为天气、气候和环境的监测、预测和控制提供理论和方法。四个优势创新研究领域是：气候系统动力学和预测理论研究、大气环境和人类生存环境变化动力学和预测理论研究、中层大气与遥感理论和技术研究、中小尺度天气系统与灾害研究。 大气物理研究所拥有的科研部门包括：大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室、大气边界层物理与大气化学国家重点实验室、中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室、中层大气遥感与探测开放实验室、云降水物理与强风暴实验室、国际气候与环境科学中心、竺可桢--南森国际研究中心、灾害性气候研究与预测中心、中国生态系统研究络大气分中心、季风系统研究中心。另外还设有信息科学中心。 2005年，大气物理所知识创新工程全面推进阶段工作进展顺利，科研工作取得若干重要进展，气候数值模式、模拟及气候可预报性研究项目荣获2005年度国家自然科学二等奖；获得湖北省科技进步一等奖1项，中国人民解放军科学技术进步二等奖1项，中国气象局气象科技奖成果应用奖一等奖 1项，国家教育部科学技术进步二等奖1项。共发表科技论文469篇，其中ScI收录论文126篇，申报专利5项。队伍建设和人才培养工作成效显著，叶笃正荣获国家科学技术最高奖，并作为第一主持人荣获国家科学技术进步二等奖；吕达仁当选为中国科学院院士。一批科研和管理人员以及研究生获得了各类奖项，取得佳绩。制度化、民主化、科学化三化建设继续向前推进。 2005年，申请获得973项目北方干旱化与人类适应1项、973课题2项、863专题3项；获得国家自然科学基金各类项目29项，包括4个重点基金、面上基金23项，杰出A和杰出B各1项；获院方向性项目3项，课题1项。还获
医学生物物理学最终版
1、一级结构（Primary Structure):多聚体中组成单位的顺序排列。含义主要包括 1、链的数目； 2、每条链的起始和末端组分； 3、每条链中组分的数目、种类及其顺序； 4、链内或链间相互作用的性质、位置和数目。测定方法：1、生化方法：肽链的拆开、末段分析、氨基酸组成分析、多肽链降解、肽顺序分析 2、质谱技术（Mass Spectrometer)和色谱层析分析技术。 2、二级结构（Secondary Structure）是指多聚体分子主链（骨架）空间排布的规律性。测定方法：1、圆二色技术（Circular dichroism CD）、红外光谱（Infrared spectrum）和拉曼光谱（Raman spectrum ）技术。 3、水化作用 (Hydration)：离子或其他分子在水中将在其周围形成一个水层。 笼形结构(cage structure)：疏水物质进入水后水分子将其包围同时外围水分子之间较容易互相以氢键结合而形成笼形结构。 4、能量共振转移（energy resonance transfer): 将分子视为一个正负电荷分离的偶极子，受激发后将以一定的频率振动，如果其附近有一个振动频率相同的另一分子存在，则通过这两个分子间的偶极－偶极相互作用，能量以非辐射的方式从前者转移给后者，这一现象称为～。 5、脂多形性（lipid polymorphism):不同的磷脂分子可形成不同的聚集态或不同的结构，称为“相”，同一磷脂分子在不同的条件下也可以形成不同的聚集态，这一性质称为脂多形性。 6、相分离（phase separation）：由两种磷脂组成的脂质体，当温度在两种磷脂的相变温度之间时，一种磷脂已经发生相变处于液晶态，另一种磷脂仍处于凝胶态，这种两相共存的现象称为相分离。 7、相变：（phase transition）:是指加热到一定稳定时脂双层结构突然发生变化，而脂双层仍然保留的现象。这一温度成为相变温度，温度以上成为液晶相，相变温度以下称为凝胶相。 8、协同运输（cotransport）：细胞利用离子顺其跨膜浓度梯度运输时释放的能：量同时使另一分子逆其跨膜浓度梯度运输。 9、被动运输（passive transport）：是指溶质从高浓度区域移动到一低浓度区域，最后消除两区域的浓度差，是以熵增加驱动的放能过程。这种转运方式称为被动运输。 10、主动运输（active transport）：主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 11、易化扩散（facilitated diffusion）：在双层脂分子上存在一些特殊蛋白质能够大大增加融资的通透性，溶质也是从高浓度侧向低浓度侧运输，这种运输方式被称为易化扩散。这些蛋白质被称为运输蛋白。 12、离子通道（ion channel）：是细胞膜的脂双层中的一些特殊大分子蛋白质，其中央形成能通过离子的亲水性孔道，允许适当大小和适当电荷的离子通过。 13、长孔效应（longpore effect）：当一个离子从膜外进入孔道，要与孔道内的几个离子发生碰撞后才能通过孔道，这种现象称为长孔效应。 14、双电层（electrical double layer ）：细胞表面的固定电荷与吸附层电荷的净电荷总量与扩散层电荷的性质相反，数值相等，形成一个双电层。 15、自由基（ free radical FR ）：能独立存在的、具有不配对电子的原子、原子团、离子或分子。 16、基团频率（ group frequency ）：一些化学基团（官能团）的吸收总在一个较狭窄的特定频率范围内，是红外光谱的特征性。在红外光谱中该频率表现基团频率位移，即特征吸收峰。 17、infrared spectroscopy(红外光谱):以波长或波数为横坐标,以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。 18、圆二色谱（circular dichroism spectrum, CD）：记录的是物质对紫外光与可见光波段左圆偏振光和右圆偏振光的吸收存在的差别与波长的关系，是分子中的吸收基团吸收电磁波能量引起物质电子能级跃迁，其波长范围包括近紫外区、远紫外区和真空紫外区。 19、圆二色性（activity of circular dichroism）：手性物质对左右圆偏振光的吸收度不同，导致出射时左右圆偏振光电场矢量的振幅不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光是椭圆偏振光，而不再是线性偏振光，这种现象称为~。 20、旋光性（activity of optical ratation）：左右圆偏振光在手性物中行进（旋转）速度不同，导致出射时的左右圆偏振光相对于入射光的偏振面旋转的角度不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光相对于入射光的偏振面旋转了一定的角度，称为~。 21、荧光(fluorescence)：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为10-8~ 10 -11s。由于是相同多重态之间的跃迁，几率较大，速度大，速率常数kf为106~109s-1。分子产生荧光必须具备的条件（1）具有合适的结构（2）具有一定的荧光量子产率。
全国研究所代码 (标准)
研究所代码 代码研究所 80005 中国科学院武汉岩土力学研究所 80007 中国科学院力学研究所 80008 中国科学院物理研究所 80009 中国科学院高能物理研究所 80010 中国科学院声学研究所 80012 中国科学院理论物理研究所 80014 中国科学院上海原子核研究所 80017 中国科学院近代物理研究所 80018 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所80019 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站80020 中国科学院武汉物理与数学研究所 80021 中国科学院紫金山天文台 80022 中国科学院上海天文台 80023 中国科学院云南天文台 80024 中国科学院国家授时中心 80025 中国科学院国家天文台 80026 中国科学院声学研究所东海研究站 80027 中国科学院渗流流体力学研究所 80028 中国科学院新疆理化技术研究所 80029 中国科学院自然科学史研究所 80030 中国科学院理化技术研究所 80032 中国科学院化学研究所 80033 中国科学院广州化学研究所 80035 中国科学院上海有机化学研究所 80036 中国科学院成都有机化学研究所 80037 中国科学院长春应用化学研究所 80038 中国科学院大连化学物理研究所 80039 中国科学院兰州化学物理研究所 80040 中国科学院上海硅酸盐研究所 80041 中国科学院过程工程研究所 80042 中国科学院生态环境研究中心 80043 中国科学院山西煤炭化学研究所 80045 中国科学院福建物质结构研究所 80046 中国科学院青海盐湖研究所 80053 中国科学院兰州地质研究所 80054 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 80055 中国科学院南京地质古生物研究所 80057 中国科学院测量与地球物理研究所 80058 中国科学院大气物理研究所 80060 中国科学院地理科学与资源研究所 80061 中国科学院南京地理与湖泊研究所
高端低温电镜(Titan Krios Talos) - 中国科学院生物物理研究所蛋白质
Titan Krios用户申请须知 每份用户实验申请提交后将在一星期内转发给两位专家进行评审，评审时间约为一个月。此后将评审意见及机时安排的起始及终止日期通知用户。 符合以下情况的用户实验申请将为所申请的实验在一年中分批安排所申请的机时： 1 两位评审专家均同意该实验申请 2 一位专家同意实验申请，另一位不同意实验申请，而用户提交申请的同时附上曾依托本所实验平台的Titan Krios发表的论文（论文中清楚地注明依托本所实验平台的设备） 符合以下情况的用户实验申请将根据机时需求的紧张程度，在一年中为所申请的实验安排部分申请机时： 1一位专家同意实验申请，另一位不同意实验申请 2 两位专家均不同意实验申请，但用户提交申请的同时附上曾依托本所实验平台的Titan Krios发表的论文（论文中清楚地注明依托本所实验平台的设备） 以下情况的用户实验申请将不安排机时： 1两位专家均不同意实验申请 ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 专家评审要点有以下四点： 第一，对用户实验的生物学或医学或方法学上的重要性做出评定。 第二，用户使用Titan Krios 的必要性。使用其它电镜或实验方法能否达到实验目的，使用本中心其他设备能否同样达到实验目的。 本中心尚有： 透射电镜Tecnai Spirit （120kV，钨灯丝，2K×2K 底插式eagle CCD，1K*1K 侧插式OSIS 冷CCD，电子断层扫描自动化数据收集软件，配有室温单倾样品杆、Gatan 927 室温双轴高倾样品杆、Gatan 626 低温样品杆，Gatan CT3500低温样品杆，样品台最大倾转角70度，物镜球差系数3.7mm,色差系数3.7mm，点分辨率0.34nm） 透射电镜FEI Tecnai20 （200kV，LaB6灯丝，2K×2K Gatan Ultrascan 894 CCD，电子断层扫描自动化数据收集软件，配有室温单倾样品杆、Gatan 927 室温双轴高倾样品杆、Gatan 626 低温样品杆，Gatan CT3500低温样品杆，样品台最大倾转角70度，物镜球差系数2.5mm,色差系数2.5mm，点分辨率0.25nm）。 第三，使用Titan Krios能否达到用户的实验目的。 本中心的Titan Krios配置为1. 配有场发射电子枪，最高加速电压300kV，三级聚光镜系统，实现一定范围内的平行光照明；2. 自动进样系统可同时存储12个冷冻样品，样品台可倾转最大角度70度，水平旋转90度；3. 恒功率模式的电磁透镜系统保证成像的高稳定性；4. 物镜球差系数2.7mm,色差系数2.7mm; 5. 点分辨率0.25nm,信息分辨极限 0.14nm; 6. 底插式Gatan Ultrascan 985 4K×4K CCD相机；7. Gatan GIF Tridium 能量过滤器； 8. STEM 暗场模式成像; 9. 用户界面友好，远程操作；10. 配有DM和TIA图像采集和分析软件；11. 配有Xplore3D电子断层扫描自动化数据收集软件。 第四，用户的实验设计是否合理，前期实验工作是否充分，所申请的机时是否合理。 本中心的机时以11小时为单位，每天分为两个时间段，中间间隔1小时。早九点至晚八点为一个时间段，晚九点到次日早八点为另一个时间段。
中国科学院理化技术研究所科研物资采购管理暂行办法
中国科学院理化技术研究所 科研物资采购管理暂行办法 为规范理化所科研物资采购管理，严格执行国家相关法规和管理制度，根据财政部和中国科学院有关事业单位国有资产管理实施办法以及政府采购的相关规定，结合我所实际情况特制订《理化所科研物资采购管理暂行办法》。 一、科研物资采购范围 科研物资采购范围包括科研材料与科研设备等。 科研材料主要指用于科研活动直接需要和间接需要的不纳入固定资产管理的各类物资； 科研设备包括整机设备、自行研制设备、委托加工设备等。 二、科研物资采购经费 科研物资采购经费包括课题项目经费、所公用经费以及研究所其它经费等。 三、科研物资采购流程 科研物资采购流程包括采购计划报批、确定采购方案、实施采购、验收入库等环节。 1．采购计划报批：
凡属政府采购范围内的科研物资，采购部门须在采购计划报批之前，根据上级部门的统一要求提前跨年度申报预算（具体申报时间以所资产办下发通知为准）。 采购3万元（含）以上科研物资，采购部门须填报《理化所科研物资采购审批表》（附件1）。其中主管业务部门须依据项目任务书或科研活动的需要对物资采购申请进行严格把关。 其中对于采购金额在50万元（含）以上的进口设备，采购部门实施采购前，还需通过资产办组织所外专家进行评审，并上报财政部审批。 2．确定采购方案： 采购部门在完成《理化所科研物资采购审批表》逐级审批后，即可进入采购方案的论证阶段。须组建采购小组，由采购小组组织并通过调研和论证等方式确定采购方案，填报《理化所科研物资采购方案论证报告》（附件2）。 对于单项或批量采购金额一次性在50万元（含）以上的科研物资，须执行政府采购相关规定。 对于单项或批量采购金额一次性在120万元（含）以上的科研物资，须采用公开招标方式（由资产办组织实施），附招投标过程相关文件与材料。 对于委托加工与研制的科研物资，附选定供货商的资质证明等（有效期限内的营业执照、生产许可证复印件）。
32通道视频脑电 - 中国科学院生物物理研究所
脑电图仪一套 技术规格 1. 工作条件 1.1 工作温度：适于摄氏0℃～＋40℃的环境条件下运行。 1.2 工作湿度：适于相对湿度为90％的环境条件下运行。 1.3 工作电源：三相或单相，220V（ 10％）/50Hz。配置符合中国有关标准 要求的插头（如果没有这样的插头，则需提供适当的转换插座）。 1.4 仪器运行的持久性：可连续运行 1.5 仪器的工作状态：较强的防震抗射频干扰能力，工作稳定 1.6 仪器设备的安全性：符合国家放射线防护安全标准和电器安全标准。 2. 设备用途 *2.1通过SFDA 认证，可用于临床患者自发或事件相关脑电信号检测 3. 硬件技术规格要求 *3.1 ≥ 30 数据采集通道，≥ 1 标记信号通道 *3.2 便携，≤ 3 KG （设备主机和必要线缆），长宽高分别≤ 30/30/10 cm 3.3 数据传输通过USB接口； 3.4 输入阻抗≥ 500MΩ(欧姆) 3.5 每通道最大采样频率: 16000Hz/Ch 3.6 模数转换（ADC）：≥24Bit 3.7 频带宽度:DC -- 0.27 Hz 3.8 共模抑制比：≥120dB 3.9 信号输入范围：≥ ±93.5 mV; ≤± 4.5 V； 3.10 通道增益设置：1μV/cm —1000 mV /cm 3.11 高通：0.008Hz—53Hz 3.12 低通：1Hz—1000Hz 3.13 噪声水平≤0.2 μV r.m.s 3.14 共模抑制比CMRR：≥ 100dB 3.15 专用笔记本电脑
4 软件功能 4.1 屏幕选择，全导联设置； 4.2 自动不间断导联切换； 4.3 脑电记录显示曲线灵敏度设置； 4.4 实时记录脑电状态下阅读和分析先前脑电； *4.5 原始数据可输出； 4.6 同步采集回放功能； 注：*表示必须满足且重要的指标 5.技术服务 5.1 安装、调试与培训 仪器到货后，厂家需在接到用户通知后3个工作日内进行安装调试，对主机、附件，软件的性能和功能进行测试；提供现场免费培训，培训内容包括仪器的技术原理、仪器操作、仪器基本维护等。 5.2 验收：实现系统成套联调并达到招标文件的技术要求。 5.3 保修： 保修期为安装验收合格之日起三年，在保修期内软硬件出现的问题，接到用户通知后二十四小时内给予答复，三个工作日内给与解决方案并到达用户现场免费解决问题。重大问题或其它无法立刻解决的问题应在两周内解决或提出明确的解决方案，如不能按期解决的，保修期自动按照用户报修日至修复日顺延。 设备保修期满前1个月，卖方免费负责一次全面的检查、维护，并写出正式报告，如发现潜在问题，应负责排除。 设备供应商提供终身维修，并保证保修期满后不低于十年的零配件及消耗品的供应。 提供全套的备品备件清单。 5.4 软件升级：在硬件支持的前提下，免费提供软件升级。 5.5提供维护手册和操作手册。
中科院生物物理所2011-2016年生物化学考博真题
目录 2011生物物理所秋季入学考博真题 (2) 2012生物物理所秋季入学考博真题 (3) 2013生物物理所秋季入学考博真题 (4) 2014生物物理所秋季入学考博真题 (5) 2015生物物理所秋季入学考博真题 (6) 2016生物物理所秋季入学考博真题 (7)
简答题：10分/题 1.生物膜的基本成分，每种成分又分为哪几类？ 2.信号肽的含义，作用？以及整么起作用的？ 3.体外蛋白质的相互作用方法有哪些，举出3例说明其原理？ 4.现代结构生物学中三种最重要的研究方法是什么？个有什么优缺点？ 5.一个嗜热菌中的一个蛋白的最适温度为65度，等电点5作用，ph小于5时易沉淀， 分子量为30kd，有histag，已在大肠杆菌里过表达，设计实验得到纯度高且单分散的蛋白质。 6.染色质的基本成分是什么，核小体怎样组装成染色体的？ 论述题 1.给出一段204bp的目的片段，标出了所有的酶切位点，另有一个图为pet15b的多克隆 位点图，以及酶切位点，让你把这段基因克隆到pet15b载体，并到有表达的设计和详细过程（引物设计，PCR，酶切，链接，转化，诱导表达等等过程）（20分） 2.2、给出一个3肽，让你标出其中的肽键，肽平面，二面角？a螺旋和b折叠的结构特 点？给出一个拉氏构象图，让你标出a螺旋和b折叠的分布位置？（20分）
简答题 1.四种蛋白质相互作用的方法及原理 2.RNA编辑及其生物学意义 3.蛋白纯化方法和原理 4.表观遗传学及其生物学意义 5.双链DNA断裂的修复方式 6.蛋白质的共价修饰及功能 论述题 1.重组蛋白表达系统及其优缺点（真核及原核） 2.转录因子与启动子结合区域的判定
生物物理学概述
生物物理学（ Biological Physics）是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。 17世纪A.考伯提到发光生物荧火虫。 1786年L.伽伐尼研究了肌肉的静电性质。 1796年T.扬利用光的波动学说、色觉理论研究了眼的几何光学性质及心脏的液体动力学作用。H.von亥姆霍兹将能量守恒定律应用于生物系统，认为物质世界包括生命在内都可以归结为运动。他研究了肌肉收缩时热量的产生和神经脉冲的传导速度 E.H.杜布瓦－雷蒙德第一个制造出电流表并用以研究肌肉神经，1848年发现了休止电位及动作电位。 1895年W.C.伦琴发现了 X射线后，几乎立即应用到医学实践。 1899年K.皮尔逊在他写的《科学的文法》一书中首次提到：“作为物理定律的特异事例来研究生物现象的生物物理和生物物理学……”，并列举了当时研究的血液流体动力学、神经传导的电现象、表面张力和膜电位、发光与生物功能、以及机械应激、弹性、粘度、硬度与生物结构的关系等问题。 1910年A.V.希尔把电技术应用于神经生物学，并显示了神经纤维传递信息的特征是一连串匀速的电脉冲，脉冲是由膜内外电位差引起
的。 19世纪显微镜的应用导致细胞学说的创立。以后从简单显微镜发展出紫外、暗视野、荧光等多种特殊用途的显微镜。电子显微镜的发展则提供了生物超微结构的更多信息。 应用 早在1920年 X射线衍射技术就已列入蛋白质结构研究。W.T.阿斯特伯里用 X射线衍射技术研究毛发、丝和羊毛纤维结构、α-角蛋白的结构等，发现了由氨基酸残基链形成的蛋白质主链构象的α-螺旋空间结构；20世纪50年代J.D.沃森及F.H.C.克里克提出了遗传物质 DNA双螺旋互补的结构模型。 1944年的《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。物理概念对生物物理发展影响较大的则是1943年E.薛定谔的讲演：“生命是什么”和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（见耗散结构和生物有序）。后者认为生物的控制过程，包含着信息的接收、变换、贮存和处理。他们论述了生命物质同样是物质世界的一个组成部分，既有它的特殊运动规律，也应该遵循物质运动的共同的一般规律。这就沟通了生物学和物理学两个领域。现已在生物的各个层次，以量子力学和统计力学
生物物理学
生物技术学院 课程论文 课程名称：大学物理 学号：222012********* 姓名：马平凡 专业班级：明珠班 成绩： 教师签名：
物理学在生物上的应用——生物物理学 摘要：生物物理学（ Biological Physics）是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。 关键词：物理学生物学交叉学科分支规律 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。 发展简史： 17世纪A.考伯提到发光生物萤火虫。 1786年L.伽伐尼研究了肌肉的静电性质。 1796年T.扬利用光的波动学说、色觉理论研究了眼的几何光学性质及心脏的液体动力学作用。 H.von亥姆霍兹将能量守恒定律应用于生物系统，认为物质世界包括生命在内都可以归结为运动。他研究了肌肉收缩时热量的产生和神经脉冲的传导速度E.H.杜布瓦－雷蒙德第一个制造出电流表并用以研究肌肉神经，1848年发现了休止电位及动作电位。 1895年W.C.伦琴发现了 X射线后，几乎立即应用到医学实践。 1899年K.皮尔逊在他写的《科学的文法》一书中首次提到：“作为物理定律的特异事例来研究生物现象的生物物理和生物物理学……”，并列举了当时研究的血液流体动力学、神经传导的电现象、表面张力和膜电位、发光与生物功能、以及机械应激、弹性、粘度、硬度与生物结构的关系等问题。
中国科学院大气物理研究所
中国科学院大气物理研究所 2006年博士生入学试题 《大气化学》(满分100) 一、解释下列各对名词（每组２分，共计４０分） １）干沉降和湿沉降２）光学等效直径和空气动力学等效直径３）气溶胶及 PM 10、PM 2.5 ４）热化学平衡和光化学平衡５）原生粒子和次生粒子６）元素 和同位素７）细粒子和硫酸盐８）反应物和前体物９）自由基和链式反应１０）化学反应速率常数和平衡常数１１）雾和光化学烟雾１２）粒子数浓度和质量浓度13）pH 值和酸雨14）光化学反应和量子效率１５）温室气体和温室效应１６）人工降雨和凝结核１７）爱根核和云１８）酸雨和酸沉降１９）大气寿命和半衰期２０）均相化学反应和非均相化学反应 二、简答题（每题10分，共计20分） 1.写出《京都议定书》明确要求发达国家减少排放的6种（类）人造物质名称和 分子式，并从它们大气化学降解速率和过成的角度说明必须减少向大气排放这些物质的原因。（10分） 2.N 2 O是一种重要的温室气体，主要从土壤排放到大气，消耗于平流层。当前国 际上测量土壤N 2 O排放普遍使用的方法是用一定体积的箱子罩在一定面积的土壤 上，通过测量箱内N 2 O浓度随时间的变化率，从而计算其界面交换通量（单位时 间单位面积的质量）。设在两地分别测量土壤N 2 O的排放，采样箱参数和测定值如下表，请问A、B哪个排放通量大？(提示：使用理想气体状态方程，0 ℃＝273.5 K ) （10分） （t0浓度是指开始罩箱时的N2O浓度；t1是指开始罩箱后的t1时刻N2O浓度） 三、述题（40分，每题２０分） 1.目前城市大气中两种最重要的O 3前体物是VOC和NOx（NO+NO 2 ），下图显示的是 第1页共2页
《生物物理学》考试大纲.doc
《生物物理学》考试大纲 一、考试目的 本考试是全日制生命信息物理学研究生的入学资格考试之专业基础课，各考生统一用汉语答题。根据考生参加本门考试的成绩和其他三门考试的成绩总分来选择参加第二轮，即复试的考生。 二、考试的性质与范围 本考试是测试考生的生物物理学基础理论知识的水平考试。考试范围包括本大纲规定的生物物理学基础知识以及生物物理实验方法。 三、考试基本要求 1. 具备一定的生物物理方面基础知识。 2. 对研究生物系统的物理方法有较强的基本功。 3. 具备综合能力。 四、考试形式 本考试采取主观试题的形式，对于各部分内容分别出题考试，强调考生的生物物理基础知识以及运用物理方法与生物问题结合的能力。 五、考试内容 本考试包括两个部分：生物物理学基础知识以及生物物理实验方法。总分150分。 I. 生物物理学基础知识 1. 考试要求 要求考生能够陈述与各种典型细胞活动（例如兴奋、吞噬、分泌、变形、粘附、迁移等）有关的生命过程，过程的特征，相关机制和分子基础。包括：蛋
白、核酸、脂等生物大分子及其组装的细胞膜、典型的离子通道、蛋白质机器等的模型、结构特征、能量特征和相互作用特征；物质的输运、信号的传导等细胞生理活动，以及过程中相关物理指标发生的变化，细胞局部微环境物理因素的影响等。 2. 题型 5~6道主观题，对生物物理学基础重点内容进行描述，耗时约120分钟。 II. 生物物理实验方法 1. 考试要求 重点考察考生对目前比较重要的几种生物物理实验方法的物理原理、方法、特点、实验技术、应用的掌握程度。 2. 题型 3道主观题，对生物物理学实验方法的重点内容进行说明，耗时约60分钟。 参考书目 《生物物理学》，赵南明编，高等教育出版社，2000年07月。 答题和计分 要求考生用钢笔或圆珠笔做在答题卷上。 《生物物理学》考试内容一览表
中科院各大研究所
中国科学院数学与系统科学研究院 *中国科学院数学研究所 *中国科学院应用数学研究所 *中国科学院系统科学研究所 *中国科学院计算数学与科学工程计算研究所 中国科学院物理研究所 中国科学院理论物理研究所 中国科学院高能物理研究所 中国科学院力学研究所 中国科学院声学研究所 中国科学院理化技术研究所 中国科学院化学研究所 中国科学院生态环境研究中心 中国科学院过程工程研究所 中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院国家天文台 *中国科学院云南天文台 *中国科学院乌鲁木齐天文工作站 *中国科学院长春人造卫星观测站 *中国科学院南京天文光学技术研究所 中国科学院遥感应用研究所 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 中国科学院大气物理研究所 中国科学院植物研究所 中国科学院动物研究所 中国科学院心理研究所 中国科学院微生物研究所 中国科学院生物物理研究所 中国科学院遗传与发育生物学研究所 *中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心（原中国科学院石家庄农业资源研究所） 中国科学院计算技术研究所 中国科学院软件研究所 中国科学院半导体研究所 中国科学院微电子研究所 中国科学院电子学研究所 中国科学院自动化研究所 中国科学院电工研究所 中国科学院工程热物理研究所 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国科学院自然科学史研究所 中国科学院科技政策与管理科学研究所
中国科学院光电研究院 北京基因组研究所 中国科学院青藏高原研究所 国家纳米科学中心 院直属事业单位（京外） 中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院沈阳分院 中国科学院大连化学物理研究所 中国科学院金属研究所 中国科学院沈阳应用生态研究所 中国科学院沈阳自动化研究所 中国科学院海洋研究所 青岛生物能源与过程研究所(筹) 烟台海岸带可持续发展研究所（筹） 中国科学院长春分院 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院长春应用化学研究所 中国科学院东北地理与农业生态研究所 *中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心（原中国科学院黑龙江农业现代化研究所） 中国科学院上海分院 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院上海硅酸盐研究所 中国科学院上海有机化学研究所 中国科学院上海应用物理研究所（原子核研究所） 中国科学院上海天文台 中国科学院上海生命科学院 *生物化学与细胞生物学研究所 *神经科学研究所 *药物研究所 *植物生理生态研究所 *国家基因研究中心 *健康科学研究中心 *中国科学院上海生命科学信息中心 *营养科学研究所 *中国科学院上海生物工程研究中心 中国科学院上海巴斯德研究所（筹） 中国科学院福建物质结构研究所 中国科学院城市环境研究所 中国科学院宁波材料技术与工程研究所(筹) 中国科学院南京分院
生物物理学发展史与分支
生物物理学的发展史17世纪A.考伯提到发光生物荧火虫。 1786年L.伽伐尼研究了肌肉的静电性质。 1796年T.扬利用光的波动学说、色觉理论研究了眼的几何光学性质及心脏的液体动力学作用。 H.von亥姆霍兹将能量守恒定律应用于生物系统，认为物质世界包括生命在内都可以归结为运动。他研究了肌肉收缩时热量的产生和神经脉冲的传导速度E.H.杜布瓦－雷蒙德第一个制造出电流表并用以研究肌肉神经，1848年发现了休止电位及动作电位。 1895年W.C.伦琴发现了 X射线后，几乎立即应用到医学实践。 1899年K.皮尔逊在他写的《科学的文法》一书中首次提到：“作为物理定律的特异事例来研究生物现象的生物物理和生物物理学……”，并列举了当时研究的血液流体动力学、神经传导的电现象、表面张力和膜电位、发光与生物功能、以及机械应激、弹性、粘度、硬度与生物结构的关系等问题。 1910年A.V.希尔把电技术应用于神经生物学，并显示了神经纤维传递信息的特征是一连串匀速的电脉冲，脉冲是由膜内外电位差引起的。 19世纪显微镜的应用导致细胞学说的创立。以后从简单显微镜发展出紫外、暗视野、荧光等多种特殊用途的显微镜。电子显微镜的发展则提供了生物超微结构的更多信息。 早在1920年 X射线衍射技术就已列入蛋白质结构研究。W.T.阿斯特伯里用 X射线衍射技术研究毛发、丝和羊毛纤维结构、α-角蛋白的结构等，发现了由氨基酸残基链形成的蛋白质主链构象的α-螺旋空间结构；20世纪50年代J.D.沃森及F.H.C.克里克提出了遗传物质 DNA双螺旋互补的结构模型。1944年的《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。物理概念对生物物理发展影响较大的则是1943年E.薛定谔的讲演：“生命是什么”和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（见耗散结构和生物有序）。后者认为生物的控制过程，包含着信息的接收、变换、贮存和处理。他们论述了生命物质同样是物质世界的一个组成部分，既有它的特殊运动规律，也应该遵循物质运动的共同的一般规律。这就沟通了生物学和物理学两个领域。现已在生物的各个层次，以量子力学和统计力学的概念和方法进行微观和宏观的系统分析。 生物物理学的分支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： 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
中科院各研究所排名 国家自然科学基金
注：引用请说明来自生物统计家园网 机构数量数量排名经费/万元经费排名中国科学院合肥物质科学研究院136169022中国科学院上海生命科学研究院124210997.21中国科学院长春应用化学研究所8735318.6610中国科学院植物研究所86462885中国科学院化学研究所8556292.54中国科学院地理科学与资源研究所8165729.87中国科学院高能物理研究所8175418.39中国科学院大气物理研究所818431714中国科学院大连化学物理研究所779453513中国科学院地质与地球物理研究所76106673.33中国科学院生态环境研究中心751162846中国科学院动物研究所7112517111中国科学院物理研究所68135602.18中国科学院生物物理研究所67143614.520中国科学院海洋研究所6215386215中国科学院微生物研究所6216370918中国科学院国家天文台6117378517中国科学院深圳先进技术研究院6118232237中国科学院自动化研究所6019342422中国科学院南海海洋研究所5920350521中国科学院半导体研究所5621456412中国科学院过程工程研究所56223241.126中国科学院大学55233837.216中国科学院数学与系统科学研究院54243282.125中国科学院寒区旱区环境与工程研究所5125286630中国科学院遗传与发育生物学研究所4826334823中国科学院沈阳应用生态研究所48273307.324中国科学院上海药物研究所48282657.531中国科学院金属研究所4729322827中国科学院力学研究所4730297629中国科学院昆明植物研究所4531249232中国科学院福建物质结构研究所4432246234中国科学院上海硅酸盐研究所44332405.335中国科学院兰州化学物理研究所4434196944中国科学院广州地球化学研究所4335369419中国科学院上海有机化学研究所4236305528中国科学院东北地理与农业生态研究所42372491.433中国科学院上海应用物理研究所4238236836中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究3939195546中国科学院上海光学精密机械研究所38402055.539中国科学院宁波材料技术与工程研究所3741174252中国科学院遥感与数字地球研究所3742163258中国科学院华南植物园34431703.554中国科学院地球化学研究所3344204840中国科学院南京土壤研究所3345165356中国科学院长春光学精密机械与物理研究3346151759中国科学院南京地理与湖泊研究所3247182648中国科学院武汉物理与数学研究所3248180149中国科学院昆明动物研究所3149200243中国科学院计算技术研究所3150186247
生物物理学
生物物理学 一生物物理学的定义 生物物理学（Biological Physics）是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。 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 二生物物理学的研究内容和现状 (一) 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： 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。 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。细胞生物物理目前研究的深度还不够，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。 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，特别应该指出的是目前“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。