现代医用生物物理技术

Biophysical Technologies in Modern Medical Science


 课程概况 

指导教师沙印林,洪远凯,王丽珺,黄力新,及有关高年级研究生

课程介绍

  [生物物理技术]是一门方法基础课,为在医学和生命科学领域探索的高年级本科生和研究生开设。作为生物物理学的重要支柱,生物物理技术集中反映了理学和工学技术与生物医药研究的结合。经典的如核磁技术、X-射线衍射技术、红外与拉曼光谱技术等,近代的如共聚焦显微镜成像技术、微量扫描量热技术、免疫电镜技术等,当前的和正在发展的如原子力显微镜技术、近场光学技术、分子信标技术、表面等离子共振技术和量子点技术等等。从历史的角度看,几乎每一次新技术、新方法的应用都带给生物医药研究以巨大的突破,甚至促成新的研究领域和新的学科;同时,生物医学的快速发展也不断要求新技术、新方法和新理论的支持。例如 生物单分子研究的提出,一方面是由于生物医学要求在单个分子水平上了解生命体系的复杂性和运动规律,另外一方面是由于现代技术可以支 撑该方面的研究。二方面因素的共同作用,最终促成了一个新的研究领域的产生。再如纳米生物学,则是纳米科学与生命科学相结合的产物。其研究不仅为生命科学研究提供了一个新的视角和技术手段,而且也是纳米技术走入人类生活所必须开展的研究领域(如,生物安全评估)。所以,了解技术、掌握方法成为从事生命科学研究的必备素质之一。

  随着生命科学研究的不断深入和新技术的不断注入,对从事生命科学研究的科学家特别是未来的科学家提出了更高的要求。一方面要求其不但具备良好的生物医学知识,同时也要具有扎实的理工基础。 因此,未来生物医学研究人员必须具备扎实的跨学科研究素质。但是,面对越来越多和不断发展的技术方法,我们不可能样样精通。因此,了解技术设备和方法的工作原理、特长、和应用领域,根据研究问题选择恰当的方法和技术,以确定研究方案或寻求合作伙伴支持,将使你工作起来得心应手,起到事半功倍的效果。本课程设立的初衷即是希望达到这个效果。

上课方式

  在生物物理技术课程中,采取讲授和课堂讨论相结合的方式进行:部分基础内容由专业教师讲授;而研究生和本科生(分组)可根据自己的兴趣或研究课题的需要,选择适当的技术方法作为题目,总结相关知识并在课堂上向大家宣讲、讨论。 由教师提出问题,解决疑问和查漏补缺。研究生和本科生可根据宣讲内容的最新进展,总结成文形成文献综述。

  通过训练,应该在文献查询、知识系统化、语言表达,以及分析问题和解决问题能力等方面均有提高。

学习技巧

  每个人的知识结构与背景不同,学习习惯不一,很难做到统一的学习方法介绍。但生物物理技术却有自己的特点:在一定时间内它是"死"的,只要你掌握了它的基本工作原理,会万变不离其宗;它也是"活"的,主要体现在数据分析和样品制备上。同样的数据可能有人能发现新现象,有人则不行;样品制备也同样是获取有价值数据的基础。讲到这里,技巧性东西也就说出来了:原理性东西融会贯通,真正理解;数据分析与样品制备需要多下功夫。

考核方式

  针对研究生,课程涉及理论方法与实验二部分,因此主要依据这两部分的成绩进行综合打分。在理论方法部分中,除提供一篇技术综述外,课堂讨论表现也很重要。原则上遵循如下比例:

课堂讨论50%+综述40%+实验部分10%

    对于本科生,综合成绩参考如下计算方式:

考试成绩40%+课堂讨论30%+综述30%

时间地点

  理论课程:1~9周;星期三第3~4节,星期五第1~2节;医学部逸夫教学楼第203教室

  实验课程:9~11周;星期五,第5~8节;医学部生化楼224室(研究生)

参考教材

  由于本课程涉及内容多样,但基本原理大都在一些基础课上讲过;而且在国内也没有一本合适的教材可以涵盖课程中所涉猎的内容;尤其对于一些新技术方法,基本散落于各种文献之中,因此不再指定专用教材。建议参考书目:

  • 医学生物物理学》林克椿,吴本玠主编,北京大学医学出版社 2004

  • 生物物理学》赵南明,周海梦主编,高等教育出版社/施普林格出版社 2000

  • Methods in Modern Biophysics》, Edited by Bengt Nlting, Springer Press  2004

  • Biophysics: An Introduction》, Edited by Rodney Cotterill, John Wiley & Sons Ltd  2003


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