生物物理(Biophysics)是一門使用物理理論和方法研究生物系統的交叉學科,包括所有層級的生物結構——從生物分子到生物器官甚至整個生態系統,都屬于生物物理的研究領域。生物物理與生物化學、納米技術、生物工程、農學物理(Agrophysics)、系統生物學等學科都有較大的重疊。生物物理通常被視作連接生物學與物理學的橋梁。*(1)
主要分支
一般的大學很少為生物物理單獨設系,相應地,生物物理一般設在分子生物、生物化學、化學、計算機科學、數學、醫學、藥學、心理學、物理學、或納米科學系等系所之下。以下是常見的設有有時會設有生物物理學專業的系,按所設系不同,一般其研究的方向也不同。
- 生物系或分子生物系:絕大多數的生物物理學專業都是開在這兩個系之下。其研究內容一般包括:基因調控(gene regulation)、單一蛋白質動態(single protein dynamics)、生物能(bioenergetics)、膜片鉗(patch clamping)、生物力學(biomechanical)。
- 結構生物學系(Structural biology):主要研究蛋白質、核酸、脂肪、碳水化合物、及它們的復合體的結構。
- 生物化學系或化學系:主要研究生物分子結構、RNA、核酸結構、結構-活性關系。
- 計算機系:主要研究神經網絡(Neural networks)、生物分子和藥物數據庫。
- 計算化學系(Computational chemistry):主要研究分子動力模擬(molecular dynamics simulation)、分子對接(molecular docking)和量子化學(quantum chemistry)。
- 生物信息系(Bioinformatics):主要研究DNA/RNA序列比對(sequence alignment)及結構比對(structural alignment)、蛋白質結構預測(protein structure prediction)
- 數學系:主要研究與生物學相關的圖形/網絡理論、人口建模、動力系統、系統發育(phylogenetics)
- 醫學或神經科學系:主要研究如何從實踐上和理論上掌握神經網絡(neural networks),膜介電常數(membrane permitivity),基因治療(gene therapy),了解腫瘤(tumors)
- 藥學或藥理學系:主要研究膜通道(channelomics)、生物分子相互作用(biomolecular interactions)、細胞膜(cellular membranes)、聚酮化合物(polyketides)
- 物理系:主要研究與生物學相關的負熵(negentropy)、隨機過程(stochastic processes)、 涵蓋動態(covering dynamics0等理論。
- 量子生物物理系:主要使用量子力學的觀點研究生物物理。
- 農學與農業系。
參考資料
(1) Biophysics Wikipedia
(2) Biochemists and Biophysicists US Bureau of Labor Statistics
(3) Biological Science Teachers, Postsecondary US Bureau of Labor Statistics
(4) Best Biochemistry / Biophysics / Structural Biology Programs 2013-2014 USNEWS
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