劉玉蕊

[摘 要]近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，科研工作者在生物學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)等方面的研究日益深入，在科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄窟^程中十分注重研究的創(chuàng)新性，并且在三者之間相互交叉形成的生物化學(xué)和生物物理兩個領(lǐng)域進(jìn)行了較為完善的研究，本文旨在對兩者的系統(tǒng)以及各自研究領(lǐng)域的科學(xué)方法和實驗技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，為后續(xù)的科研提供強有力的數(shù)據(jù)和方法支持。

[關(guān)鍵詞]生物學(xué)；生物化學(xué)；物理學(xué)；生物物理；發(fā)展研究

中圖分類號：Q81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）09-0224-01

科技進(jìn)步推動了學(xué)科的發(fā)展，使得學(xué)科的深入研究成為一個發(fā)展的方向。說起生物化學(xué)和生物物理學(xué)，就不得不從這些交叉科目的獨立科目說起，早在十九世紀(jì)后期，物理學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)都取得了較大的發(fā)展，而正是這些相關(guān)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)在潛移默化的影響著生物化學(xué)，并且促進(jìn)了生物化學(xué)的發(fā)展，可以說是現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。最終生物化學(xué)得以成為一門獨立的學(xué)科是在二十世紀(jì)，并且在此之后得到了較為充分的發(fā)展；關(guān)于生物物理學(xué)的出現(xiàn)，在十六世紀(jì)末就有工作者開展了關(guān)于生物物理現(xiàn)象的研究，對這種現(xiàn)象的研究一直持續(xù)到二十世紀(jì)五十年代，由于物理學(xué)在各個方面都取得了重大的成績，所以這就給生物物理學(xué)的誕生提供了科學(xué)的實驗技術(shù)和先進(jìn)的理論方法。隨著生物學(xué)與物理學(xué)的研究的創(chuàng)新性，極大地推動了生物化學(xué)與生物物理學(xué)的發(fā)展。

一、生物化學(xué)與生物物理學(xué)的概念、含義

生物化學(xué)顧名思義就是生命的化學(xué)，是指利用化學(xué)方面的理論和知識來為生物學(xué)服務(wù)，研究生命的有機體，包括各種有生命物體當(dāng)中的化學(xué)成分以及在生命各個階段中發(fā)生的有規(guī)律可循的化學(xué)變化的這樣一門科學(xué)。

生物物理學(xué)是一門交叉學(xué)科，很顯然是由物理學(xué)與生物學(xué)相結(jié)合而來的，當(dāng)然也是生命科學(xué)當(dāng)中的一支，在整個研究領(lǐng)域里占據(jù)著十分重要的地位。從生物化學(xué)的含義來看生物物理學(xué)，不難理解。生物物理學(xué)就是利用物理學(xué)上的含義和實際的應(yīng)用方法與技術(shù)來研究生物當(dāng)中各個有機體和各個層面之間的結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系以及生命活動中的物理活動以及表現(xiàn)出來的物理特性等，事實上生物物理學(xué)是生物學(xué)當(dāng)中的一個分支學(xué)科。生物物理學(xué)是一種旨在說明在一定的時間、空間內(nèi)，相關(guān)物質(zhì)在能量、信息等方面運動的規(guī)律。

二、生物化學(xué)與生物物理學(xué)目前的發(fā)展現(xiàn)狀

生物化學(xué)和生物物理學(xué)的發(fā)展日新月異，而且隨著科技的不斷進(jìn)步，研究的領(lǐng)域也越來越廣泛，越來越深入，并且與相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系和交流日益密切，研究的方法和實驗技術(shù)一直處于不斷的改進(jìn)和完善的發(fā)展當(dāng)中。[1]至于研究的內(nèi)容和領(lǐng)域也處在變化的過程當(dāng)中。

三、生物化學(xué)和生物物理研究取得的階段性成果

每一種階段性的成果都是開啟新研究之路的鑰匙。

在生物化學(xué)領(lǐng)域，在1926年美國的科學(xué)家成功的從刀豆中得到了脲酶的結(jié)晶，從此開啟了酶學(xué)的研究之路；基于代謝途徑的闡明；基于生物能學(xué)的研究闡明了新陳代謝在生命過程中的作用；二十世紀(jì)五十年代，闡明蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)、功能等等方面，取得了中大進(jìn)展。

生物物理學(xué)方面也取得了非常大的進(jìn)展。主要可以從以下四個方面來說，首先是農(nóng)業(yè)方面，為了減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染，采用生物途徑，根據(jù)植物的物理特性找到植物生長的內(nèi)在規(guī)律，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。利用物理性的方法對生物進(jìn)行調(diào)控，效果十分的明顯。其次是在醫(yī)學(xué)方面，CT、超聲、核磁共振等能對病患位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，對于神經(jīng)性障礙病患的診斷方法更新有促進(jìn)作用，也可以對人體各項安裝的器官進(jìn)行模擬；再者就是在工業(yè)方面，對工業(yè)生產(chǎn)中的機械自動化生產(chǎn)實現(xiàn)了改進(jìn)的目標(biāo)，實現(xiàn)機械自動化、靈敏化、精確化、全自動的控制。最后就是對學(xué)科自身的推動作用。生物物理學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了生物研究的進(jìn)程，對研究方法的改進(jìn)起到推波助瀾的作用，當(dāng)然研究成果從側(cè)面證實了物質(zhì)的潛在物理規(guī)律，更加進(jìn)一步的闡明了生物的本質(zhì)，而且最重要的是使人們對自然界中整個物質(zhì)的運動規(guī)律有了更全面的認(rèn)識。

四、生物化學(xué)與生物物理學(xué)繼續(xù)研究的方向和內(nèi)容

（一）生物化學(xué)的研究方向與領(lǐng)域

科技的迅猛發(fā)展推動了生物化學(xué)的發(fā)展，給人們的生活帶來了巨大的變化，不斷影響著生產(chǎn)和生活的方式，在后續(xù)的研究當(dāng)中應(yīng)當(dāng)保持高度的探索精神，[2]可以從以下幾個領(lǐng)域入手：基因工程；開展人類基因組計劃；細(xì)胞工程；蛋白質(zhì)工程以及酶和發(fā)酵的工程等。

（二）生物物理學(xué)的研究領(lǐng)域

事實上，生物物理學(xué)研究的領(lǐng)域十分的廣泛，包含了生物學(xué)當(dāng)中所有分支的各個方面的問題。但是，介于生物物理學(xué)自身的交叉特性以及研究內(nèi)容和發(fā)展方向不斷變化的實際情況，再加上生物物理學(xué)與生物、生理等相關(guān)學(xué)科的關(guān)系十分密切，無法判斷出明確的界限，所以在近期的時間段內(nèi)，生物物理學(xué)的研究領(lǐng)域主要分為以下幾個方面：

1、分子生物物理。這是整個學(xué)科當(dāng)中最基礎(chǔ)的學(xué)科一個分支。利用物理學(xué)的基本理論和技術(shù)為生物分子服務(wù)。

2、膜與細(xì)胞生物物理。這是僅次于分子生物物理的又一重要部分。由于目前細(xì)胞生物物理的研究深度還未能滿足預(yù)期的目標(biāo)要求，必須進(jìn)行更加深入的研究，隨著膜和生物物理的不斷發(fā)展，細(xì)胞生物物理的研究內(nèi)容必將更清晰更明確。

3、感官與神經(jīng)生物物理。生命在進(jìn)化的過程中離不開反應(yīng)，對內(nèi)、外界環(huán)境做出相對應(yīng)的反應(yīng)就是神經(jīng)系統(tǒng)，而神經(jīng)系統(tǒng)連接著感官，由于人體內(nèi)的結(jié)構(gòu)高度發(fā)雜，增加了研究的困難。而且神經(jīng)生物物理又是探究人類記憶、認(rèn)知以及創(chuàng)造性活動的基礎(chǔ)，所以對于神經(jīng)生物物理的深入研究受到了眾多科研隊伍的重視。

4、生物控制論與生物信息論。利用控制論中的理論知識和方法對生物中的信息進(jìn)行處理加工，實現(xiàn)對其調(diào)控。對生物系統(tǒng)實現(xiàn)了從整體上、全方位的控制，對系統(tǒng)內(nèi)的各個層次都進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)解控制，相互之間的作用力度適中。

5、理論生物物理。這是一種運用數(shù)學(xué)和物理學(xué)理論研究生命現(xiàn)象的方法，但是由于涉及范圍較大，加上方法過于單一和簡化，所以在發(fā)展研究的過程中，有必要對實驗和探究的方法進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，以確保研究的真實性和準(zhǔn)確性。

6、光生物物理。主要是研究光的原初過程。

7、自由基與環(huán)境輻射生物物理。主要是探討各種波長和電磁波對生命有機體和分子的作用機制，進(jìn)行保護(hù)性的研究。

8、生物力學(xué)與生物流變學(xué)。為維護(hù)人體健康、認(rèn)識生命規(guī)律而興起。

9、生物物理技術(shù)。新技術(shù)的出現(xiàn)會使得研究進(jìn)入到一個更高的水平，所以對生物物理技術(shù)的研究十分的重要。

總結(jié)：本文通過對生物化學(xué)和生物物理的深入研究以及對其研究進(jìn)展的客觀評價，得到了極具學(xué)術(shù)價值的成果，對于生物化學(xué)和生物物理學(xué)方面的研究數(shù)據(jù)具有完善性和補充性的作用，同時研究所獲的創(chuàng)新性科研成果對該領(lǐng)域和相關(guān)學(xué)科研究的方法和技術(shù)提供了借鑒，推動了我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊華，倫志軍.2000～2005年《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》載文被引分析[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2006，（06）：596-601.

[2] 與國家科技進(jìn)步同行在不斷改革中發(fā)展《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》四十年[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2014，41（10）：928-929.