英語翻譯：

【化】 biophysics
【醫】 biophysics

分詞翻譯：

生物的英語翻譯：

being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【醫】 bio-; living being; organism

物理學的英語翻譯：

physics
【化】 physics
【醫】 physics

專業解析

生物物理學（Biophysics）是運用物理學原理、方法及技術研究生命系統結構與功能的交叉學科。該學科聚焦于揭示生物分子、細胞及器官等不同層次生命現象背後的物理機制，核心研究領域包括：

1. 分子動力學（Molecular Dynamics）

   通過量子力學和統計力學手段解析蛋白質折疊、DNA超螺旋等生物大分子運動規律，相關研究可參考《生物物理學與分子生物學年度評論》（Annual Review of Biophysics）。

2. 膜生物物理學

   運用X射線晶體學和冷凍電鏡技術解析細胞膜離子通道（如鉀離子通道KcsA）的三維構象與傳輸機制，基礎理論詳見《自然》雜志生物物理學專題。

3. 神經生物物理學

   采用電生理記錄和光學成像技術揭示動作電位傳導、突觸信號傳遞等神經活動的電學特性，經典案例參考霍奇金-赫胥黎方程： $$ frac{partial V}{partial t} = frac{1}{Cm} left[ I{ext} - g{Na}mh(V-E{Na}) - g_Kn(V-E_K) right] $$

4. 系統生物物理

   整合非線性動力學與複雜網絡理論，建立基因調控網絡和代謝通路的數學模型，方法論框架可追溯至美國國家生物醫學成像與生物工程研究所（NIBIB）的技術報告。

網絡擴展解釋

生物物理學是物理學與生物學相結合的交叉學科，屬于生命科學的重要分支。它通過物理學的理論、方法和技術，研究生物系統的結構、功能及生命活動的物理與物理化學規律。以下是詳細解釋：

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一、核心定義

1. 學科定位
   生物物理學結合物理學、化學、數學與生物學，旨在從分子、細胞到生物整體的多層次探究生命現象的本質。其核心是揭示物質、能量與信息在生命活動中的運動規律。

2. 研究目标
   包括生物大分子結構（如蛋白質、核酸）、細胞膜功能、生物能量傳遞、生物信號傳導等，涉及量子效應、熱力學過程等物理機制。

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二、主要研究内容

1. 分子與結構生物學

   • 分析生物大分子的三維結構及動态變化（如X射線衍射技術）。
   • 研究分子間相互作用（如酶催化反應的物理化學過程）。

2. 細胞與膜生物學

   • 探讨細胞膜的物理特性（如膜電位、離子通道）及物質跨膜運輸機制。
   • 細胞運動與力學特性（如細胞骨架的動态行為）。

3. 生物能量與信息

   • 光合作用、呼吸鍊中的能量轉換。
   • 神經信號傳遞、生物電現象（如腦電波、心電信號）。

4. 生物醫學技術

   • 開發生物成像技術（如MRI、熒光顯微術）及生物傳感器。

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三、學科分支與應用

1. 分支領域

   • 分子生物物理學：聚焦分子結構與功能。
   • 細胞生物物理學：研究細胞層面的物理過程。
   • 神經生物物理學：解析神經系統中的電信號傳導。
   • 生物醫學工程：結合物理學開發診療技術。

2. 實際應用

   • 醫學領域：疾病診斷（如腫瘤成像）、藥物設計（靶向分子相互作用）。
   • 農業領域：光合作用優化以提高作物産量。
   • 環境科學：生物傳感器監測污染物。

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四、學科意義

生物物理學通過跨學科融合，為理解生命本質提供了定量化、模型化的工具，推動了基因編輯、精準醫療等前沿技術的發展。

如需進一步了解具體分支或案例，可參考權威教材或科研文獻。

分類

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