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目 录 1

1生物物理学的过去、现在与未来 1

1.1 生物物理学的过去 2

1.1.1 自然科学各门类之间的内在联系 2

1.1.2物理学与生物学之间的早期结合 3

1.1.3近代生物物理学科的形成 4

1.2生物物理学的现在 5

1.2.1 国内外生物物理学的概况 5

1.2.2生物物理学各个领域简介 9

1.3生物物理学的未来 29

1.3.1 生物物理学将在21世纪继续发挥重要作用 29

1.3.2未来生命科学的研究将从分析走向综合 30

1.3.3物理学将在和生命科学的结合中发展自己 31

2结构生物学——现代生物学与物理学交融的新领域 33

2.1 结构生物学——生命科学的新前沿 34

2.1.1 结构生物学的产生与发展 35

2.1.2结构生物学的现状及主要研究内容 38

2.1.3结构生物学的主要研究方法 44

2.2认识生命活动的新阶段 50

2.2.1 结构生物学的新技术、新水平 50

2.2.2结构生物学的新深度、新广度 56

2.3 21世纪的结构生物学 62

2.3.1 后基因组时代的生物学 62

2.3.2结构基因组学 64

2.3.3与物理学的交融面临新的机遇 67

3神经系统的模型和理论 73

3.1 神经传导的H-H方程 74

3.2视觉信息加工的模型 77

3.2.1 侧抑制神经网络 77

3.2.2 视觉系统的形态结构和功能组织 81

3.2.3感受野的模型 85

3.2.4视觉计算理论 88

3.2.5 视觉理论的新发展以及面临的问题 93

3.3神经元模型、神经网络理论和认知的微结构 95

3.3.1 神经元模型 95

3.3.2学习和记忆的模型 98

3.3. 3神经网络理论 100

3.3.4 认知的微结构——平行分布式信息加工 103

3.4 展望 108

4辐射生物物理 111

4.1 自由基与辐射损伤 112

4.1.1 自由基和自由基的研究方法 112

4.1.2 电离辐射对生物分子的作用 117

4.1.3细胞水平辐射作用模型 121

4.1.4辐射防护剂的作用机理 125

4.1.5 生物体内自由基的清除与利用 126

4.2非电离辐射与生物分子的相互作用 129

4.2.1 生物电磁学中的非热效应 129

4.2.2激发态和弛豫过程 134

4.2.3蛋白质和核酸的受激发光 138

4.2.4 紫外线对蛋白质和核酸的作用 141

4.2.5荧光探针 143

4.2.6光动力作用 144

4.2.7肿瘤的光动力治疗 146

4.3.1 超弱发光的化学反应机理 148

4.3 生物发光与化学发光 148

4.3.2 超弱发光的相干性理论 151

4.3.3生物发光及其应用 153

4.3.4发光免疫分析技术 158

4.3.5时间分辨荧光免疫分析法 160

5理论生物物理学——基因组信息学 162

5.1基因组信息学的含义及由来 162

5.2.1 基因组信息的收集、储存、管理与提供 164

5.2基因组信息学的研究内容 164

5.2.2 基因组序列信息的提取和分析 166

5.2.3基因组信息分析的方法研究 174

5.2.4 基因组信息学的应用和发展研究 175

5.2.5 后基因组时代的基因组信息学 176

附录 184

内容索引 190

参考文献 201