生物与数学的学科交叉的论文题目有哪些
生物物理学,结构生物学,从发现X射线能解析出蛋白质结构以来,结构生物学开始迅速发展,它对蛋白质的结构、活性位点等方面有重要意义,目前结构生物学的瓶颈是蛋白质的结晶,因为还没有找到能预测蛋白在何种条件下结晶的理论和技术,因此目前能解析的蛋白结构很少,而人类基因组测序结束后,进入了蛋白组学的时代,研究人体内蛋白的结构及功能和相互作用很重要。前段时间清华大学的颜宁课题组研究出了人类葡萄糖转运蛋白的结构,新闻还报道,说对癌症的治愈找到突破清华首次解析葡萄糖转运蛋白晶体结构。
生物化学、生物物理、生物地理、体质人类学
生物化学,生物有机化学,生物物理学,生物医学,数学生物学,材料生物学
作者:孙允强——生物论文 原创论文,祝你愉快! 内容摘要:生物圈是我们赖以生存的环境,我们应当去爱护它、珍惜它、保护它,然而却有一部分人为了一时的经济利益,不惜去破坏它,致使整个生物圈受到严重的破坏… ,人类,是该考虑考虑这些问题了 论文题目:人类,是该考虑考虑这些问题了 在宇宙的深处,有一个美丽的星球,他就是我们千千万万生命赖以生存与栖息的地球。这里森林茂密,绿草丛生;这里鸟语花香,春意盎然;这里生气勃勃,百花争艳;这里欣欣向荣,呈现浓浓绿韵。各种各样的生物安详而又快乐的生活着。每天的每天,小鸟在枝头低吟浅唱;鱼儿在水中竞相嬉戏;花儿在天空下会心微笑…各种各样的生物与环境共同合奏起生活的交响乐,美妙的音符充实着美丽的地球家园。然而,进化最高等的人类,作为地球的主宰者,却时不时地演奏出不和谐的音符,或许在不久的将来,以上我所描述的那幅美妙的蓝图,都将成为人类心中的一个梦,永远留藏在人们的心里… 人类是自私的,为了满足一时的经济利益,大量乱砍滥伐,使得整个森林生态系统呈现衰退的趋势,我国的森林覆盖率从最初的5%一度降至55%,而世界森林平均覆盖率为27%,将近是我国的两倍!这个数字是惊人的。我国的有关专家曾经做过一项测算,测算的结果表明:如果我国的森林覆盖率按照现在的速度减少,那么在三百年内,我国的森林覆盖率将低于11%!难道我们不应为此感到震惊吗?不仅仅是我国,现在世界各国的森林覆盖率也呈现出明显下降的趋势,据有关专家预测:如果人类不采取行动来保护森林,那么八百年后,世界森林平均覆盖率将低于10%!到那时,世界上的沙尘天气将频繁出现,台风、海啸等自然灾害将严重威胁到人类的生存,不止这些,如果森林面积大幅度减少,那么生物圈的碳—氧平衡将受到严重破坏!人类呼吸道疾病的发病率将显著上升。这还不足以引起我们的重视吗? 人类是贪婪的。我们所在的整个生物圈是一个庞大的系统,动植物种类极其丰富。据科学家的不完全统计,世界上的生物种类大约在500万——1亿中之间, 这是多么庞大的一个数字啊!这么多的生物共同造就了欣欣向荣、生气勃勃的生物圈。而人类却不懂得珍惜这可爱美妙的生物圈。达尔文的进化论认为:物竞天择,适者生存。不适者将会被大自然淘汰。生物在生存过程中存在着生存竞争,有的物种之所以在地球上消失,主要是人为因素造成的,由于人类的乱砍滥伐、掠夺式的开发和利用生物生存的环境,从而致使环境恶化,物种逐渐减少甚至灭绝…,人类为了所谓的“致富”而大量捕杀野生动物,致使一些野生动物的数量急剧下降,甚至濒临灭绝!例如白鳍豚,现在世界仅剩约200——300只了;还有朱鹮,当时被发现时仅剩7只,而现在也不过200多只;还有藏羚羊,在青海省的分布密度从最初的3—5只/平方千米降至2只/平方千米…,这样的例子还有很多很多…不计其数的野生动物被作为“毛可穿、毛可用、肉可食、器官可入药”的开发利用对象而遭到灭顶之灾…这不值得我们去深思吗? 人类是无知的。随着经济的发展,人民都富裕起来,私家车在人们面前已不足为奇,马路上随时可以看到来来往往的汽车,而这些汽车产生了大量的尾气,这些尾气中含有大量的二氧化硫等有毒物质,而这些有毒物质扩散到空气中,会严重污染空气的清新,所以致使近几年来空气污染特别严重,人类几乎已经受不了城市的“乌烟瘴气”了…;不仅仅是城市,乡村也存在着严重的环境问题:人类大量使用农药,从而给农作物与人类带来了极大的危害…人类的一系列活动带来了酸雨等大量自然灾害,使得整个生态系统都受到了严重的影响… 人类对于环境的不合理利用,不仅影响着生物的生存,而且已经达到威胁人类自身生存与发展的地步… 生物圈,是我们赖以生存的环境。“生物圈II号”计划的失败告诉我们:迄今为止,生物圈只有一个,所以我们应该去爱护它、珍惜它、改善它。我认为人类应切实履行以下几点: 植树造林 节能减排 珍惜水资源 停止对于濒危生物的捕杀 禁止过度开垦耕地 对工业废水进行科学处理后,才可排放 减少工业废气、汽车尾气等污染物的排放 保护生物的多样性 控制人口数量,抑制人口迅猛增长的势头 … 在文章的最后,我还是那句话:生物圈,是我们赖以生存的环境。我们应该去爱护它、珍惜它、并改善它,这是我们共同的责任也是我们共同的义务,或许,我们现在并没有感觉到问题的严重,但在不久的将来,或许我们会来重新认真的考虑这些问题…
生物与数学的学科交叉的论文题目
生物信息学 :生物学科与计算机结合医学生物工程:生物学科 医学 物理学交叉 生物化学不能算是交叉学科,它是生物学科的基础学科
生物数学是生物学与数学之间的边缘学科。它以数学方法研究和解决生物学问题,并对与生物学有关的数学方法进行理论研究。 生物数学是在生物学的不同领域中应用数学工具对生命现象进行研究的学科。其一般方法是建立被研究对象的数学模型并对其进行定性和定量研究,主要应用的数学方法有:微分方程、概率论和数理统计、抽象代数、拓扑学、突变理论等,电子计算机的发展使生物数学的研究又有了新的突破。生物数学的内容是多方面的:生物统计、数量遗传、数学生态和数学生物分类学可做为四大分支。生物统计学用统计方法研究生物界的客观现象;数量遗传学用数学方法研究在各种不同情况下全体基因型的变化,研究数量性遗传规律;数学生态学用数学理论和和方法描述生态系统的的行为动态定量关系,建立各种生态模型,模拟动物行为;数学生物分类学使用现代数学方法和工具(特别是电子计算机)对古老的生物分类学进行研究。目前,数学方法几乎渗透到生物学的每个角落,有人预言:生物学将会取代物理学成为使用数学工具最多的部门,21世纪可能是生物数学的黄金时代。 生物数学的分支学科较多,从生物学的应用去划分,有数量分类学、数量遗传学、数量生态学、数量生理学和生物力学等;从研究使用的数学方法划分,又可分为生物统计学、生物信息论、生物系统论、生物控制论和生物方程等分支。这些分支与前者不同,它们没有明确的生物学研究对象,只研究那些涉及生物学应用有关的数学方法和理论。 生物数学具有丰富的数学理论基础,包括集合论、概率论、统计数学、对策论、微积分、微分方程、线性代数、矩阵论和拓扑学,还包括一些近代数学分支,如信息论、图论、控制论、系统论和模糊数学等。 由于生命现象复杂,从生物学中提出的数学问题往往十分复杂,需要进行大量计算工作。因此,计算机是研究和解决生物学问题的重要工具。然而就整个学科的内容而论,生物数学需要解决和研究的本质方面是生物学问题,数学和电脑仅仅是解决问题的工具和手段。因此,生物数学与其他生物边缘学科一样通常被归属于生物学而不属于数学。 生命现象数量化的方法,就是以数量关系描述生命现象。数量化是利用数学工具研究生物学的前提。生物表现性状的数值表示是数量化的一个方面。生物内在的或外表的,个体的或群体的,器官的或细胞的,直到分子水平的各种表现性状,依据性状本身的生物学意义,用适当的数值予以描述。 数量化的实质就是要建立一个集合函数,以函数值来描述有关集合。传统的集合概念认为一个元素属于某集合,非此即彼、界限分明。可是生物界存在着大量界限不明确的模糊现象,而集合概念的明确性不能贴切地描述这些模糊现象,给生命现象的数量化带来困难。1965年扎德提出模糊集合概念,模糊集合适合于描述生物学中许多模糊现象,为生命现象的数量化提供了新的数学工具。以模糊集合为基础的模糊数学已广泛应用于生物数学。 数学模型是能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统。数学模型能定量地描述生命物质运动的过程,一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过对数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论,达到对生命现象进行研究的目的。 比如描述生物种群增长的费尔许尔斯特-珀尔方程,就能够比较正确的表示种群增长的规律;通过描述捕食与被捕食两个种群相克关系的洛特卡-沃尔泰拉方程,从理论上说明:农药的滥用,在毒杀害虫的同时也杀死了害虫的天敌,从而常常导致害虫更猖獗地发生等。 还有一类更一般的方程类型,称为反应扩散方程的数学模型在生物学中广为应用,它与生理学、生态学、群体遗传学、医学中的流行病学和药理学等研究有较密切的关系。60年代,普里戈任提出著名的耗散结构理论,以新的观点解释生命现象和生物进化原理,其数学基础亦与反应扩散方程有关。 由于那些片面的、孤立的、机械的研究方法不能完全满足生物学的需要,因此,在非生命科学中发展起来的数学,在被利用到生物学的研究领域时就需要从事物的多方面,在相互联系的水平上进行全面的研究,需要综合分析的数学方法。 多元分析就是为适应生物学等多元复杂问题的需要、在统计学中分化出来的一个分支领域,它是从统计学的角度进行综合分析的数学方法。多元统计的各种矩阵运算,体现多种生物实体与多个性状指标的结合,在相互联系的水平上,综合统计出生命活动的特点和规律性。 生物数学中常用的多元分析方法有回归分析、判别分析、聚类分析、主成分分析和典范分析等。生物学家常常把多种方法结合使用,以期达到更好的综合分析效果。 多元分析不仅对生物学的理论研究有意义,而且由于原始数据直接来自生产实践和科学实验,有很大的实用价值。在农、林业生产中,对品种鉴别、系统分类、情况预测、生产规划以及生态条件的分析等,都可应用多元分析方法。医学方面的应用,多元分析与电脑的结合已经实现对疾病的诊断,帮助医生分析病情,提出治疗方案。 系统论和控制论是以系统和控制的观点,进行综合分析的数学方法。系统论和控制论的方法没有把那些次要的因素忽略,也没有孤立地看待每一个特性,而是通过状态方程把错综复杂的关系都结合在一起,在综合的水平上进行全面分析。对系统的综合分析也可以就系统的可控性、可观测性和稳定性作出判断,更进一步揭示该系统生命活动的特征。 在系统和控制理论中,综合分析的特点还表现在把输出和状态的变化反馈对系统的影响,即反馈关系也考虑在内。生命活动普遍存在反馈现象,许多生命过程在反馈条件的制约下达到平衡,生命得以维持和延续。对系统的控制常常靠反馈关系来实现。 生命现象常常以大量、重复的形式出现,又受到多种外界环境和内在因素的随机干扰。因此概率论和统计学是研究生物学经常使用的方法。生物统计学是生物数学发展最早的一个分支,各种统计分析方法已经成为生物学研究工作和生产实践的常规手段。 概率与统计方法的应用还表现在随机数学模型的研究中。原来数学模型可分为确定模型和随机模型两大类如果模型中的变量由模型完全确定,这是确定模型;与之相反,变量出现随机性变化不能完全确定,称为随机模型。又根据模型中时间和状态变量取值的连续或离散性,有连续模型和离散模型之分。前述几个微分方程形式的模型都是连续的、确定的数学模型。这种模型不能描述带有随机性的生命现象,它的应用受到限制。因此随机模型成为生物数学不可缺少的部分。 60年代末,法国数学家托姆从拓扑学提出一种几何模型,能够描绘多维不连续现象,他的理论称为突变理论。生物学中许多处于飞跃的、临界状态的不连续现象,都能找到相应的跃变类型给予定性的解释。跃变论弥补了连续数学方法的不足之处,现在已成功地应用于生理学、生态学、心理学和组织胚胎学。对神经心理学的研究甚至已经指导医生应用于某些疾病的临床治疗。 继托姆之后,跃变论不断地发展。例如塞曼又提出初级波和二级波的新理论。跃变理论的新发展对生物群落的分布、传染疾病的蔓延、胚胎的发育等生物学问题赋予新的理解。 上述各种生物数学方法的应用,对生物学产生重大影响。20世纪50年代以来,生物学突飞猛进地发展,多种学科向生物学渗透,从不同角度展现生命物质运动的矛盾,数学以定量的形式把这些矛盾的实质体现出来。从而能够使用数学工具进行分析;能够输入电脑进行精确的运算;还能把来自名方面的因素联系在一起,通过综合分析阐明生命活动的机制。 总之,数学的介入把生物学的研究从定性的、描述性的水平提高到定量的、精确的、探索规律的高水平。生物数学在农业、林业、医学,环境科学、社会科学和人口控制等方面的应用,已经成为人类从事生产实践的手段。 数学在生物学中的应用,也促使数学向前发展。实际上,系统论、控制论和模糊数学的产生以及统计数学中多元统计的兴起都与生物学的应用有关。从生物数学中提出了许多数学问题,萌发出许多数学发展的生长点,正吸引着许多数学家从事研究。它说明,数学的应用从非生命转向有生命是一次深刻的转变,在生命科学的推动下,数学将获得巨大发展。 当今的生物数学仍处于探索和发展阶段,生物数学的许多方法和理论还很不完善,它的应用虽然取得某些成功,但仍是低水平的、粗略的、甚至是勉强的。许多更复杂的生物学问题至今未能找到相应的数学方法进行研究。因此,生物数学还要从生物学的需要和特点,探求新方法、新手段和新的理论体系,还有待发展和完善。
生物化学、生物物理、生物地理、体质人类学
生物化学,生物有机化学,生物物理学,生物医学,数学生物学,材料生物学
生物与数学的学科交叉的论文选题
生物信息学 :生物学科与计算机结合医学生物工程:生物学科 医学 物理学交叉 生物化学不能算是交叉学科,它是生物学科的基础学科
生物物理学,结构生物学,从发现X射线能解析出蛋白质结构以来,结构生物学开始迅速发展,它对蛋白质的结构、活性位点等方面有重要意义,目前结构生物学的瓶颈是蛋白质的结晶,因为还没有找到能预测蛋白在何种条件下结晶的理论和技术,因此目前能解析的蛋白结构很少,而人类基因组测序结束后,进入了蛋白组学的时代,研究人体内蛋白的结构及功能和相互作用很重要。前段时间清华大学的颜宁课题组研究出了人类葡萄糖转运蛋白的结构,新闻还报道,说对癌症的治愈找到突破清华首次解析葡萄糖转运蛋白晶体结构。
动物学领域 动物学-动物生理学-解剖学-胚胎学-神经生物学-发育生物学-昆虫学-行为学-组织学 植物学领域 植物学-植物病理学-藻类学-植物生理学 微生物学/免疫学领域 微生物学-免疫学-病毒学 生物化学领域 生物化学-蛋白质力学-糖类生化学-脂质生化学-代谢生化学 演化及生态学领域 生态学-生物分布学-系统分类学-古生物学-演化论-分类学-演化生物学 现代生物技术学领域 生物技术学- 基因工程-酵素工程学-生物工程-代谢工程学-基因体学 细胞及分子生物学领域 分子生物学- 细胞学-遗传学 生物物理领域 生物物理学-结构生物学-生医光电学-医学工程 生物医学领域 感染性疾病-毒理学-放射生物学-癌生物学 生物信息领域 生物数学- 仿生学-系统生物学 环境生物学领域 大气生物学-生物地理学-海洋生物学-淡水生物学 中国学科分类国家标准/180 11 生物数学 包括生物统计学等 14 生物物理学 1410 生物信息论与生物控制论 1415 生物力学 包括生物流体力学与生物流变学等 1420 理论生物物理学 1425 生物声学与声生物物理学 1430 生物光学与光生物物理学 1435 生物电磁学 1440 生物能量学 1445 低温生物物理学 1450 分子生物物理学 1455 空间生物物理学 1460 仿生学 1465 系统生物物理学 1499 生物物理学其他学科 17 生物化学 1710 多肽与蛋白质生物化学 1715 核酸生物化学 1720 多糖生物化学 1725 脂类生物化学 1730 酶学 1735 膜生物化学 1740 激素生物化学 1745 生殖生物化学 1750 免疫生物化学 1755 毒理生物化学 1760 比较生物化学 生物化学工程 见530·67 1765 应用生物化学 具体应用入有关学科 1799 生物化学其他学科 21 细胞生物学 2110 细胞生物物理学 2120 细胞结构与形态学 2130 细胞生理学 2140 细胞进化学 2150 细胞免疫学 2160 细胞病理学 2199 细胞生物学其他学科 24 生理学 2411 形态生理学 2414 新陈代谢与营养生理学 2417 心血管生理学 2421 呼吸生理学 2424 消化生理学 2427 血液生理学 2431 泌尿生理学 2434 内分泌生理学 2437 感官生理学 2441 生殖生理学 2444 骨骼生理学 2447 肌肉生理学 2451 皮肤生理学 2454 循环生理学 2457 比较生理学 2461 年龄生理学 2464 特殊环境生理学 2467 语言生理学 2499 生理学其他学科 27 发育生物学 古生物学 见170·5041 31 遗传学 3110 数量遗传学 3115 生化遗传学 3120 细胞遗传学 3125 体细胞遗传学 3130 发育遗传学 亦称发生遗传学 3135 分子遗传学 3140 辐射遗传学 3145 进化遗传学 3150 生态遗传学 3155 免疫遗传学 3160 毒理遗传学 3165 行为遗传学 3170 群体遗传学 3199 遗传学其他学科 34 放射生物学 3410 放射生物物理学 3420 细胞放射生物学 3430 放射生理学 3440 分子放射生物学 3450 放射免疫学 3460 放射毒理学 3499 放射生物学其他学科 37 分子生物学 41 生物进化论 44 生态学 4410 数学生态学 4415 化学生态学 4420 生理生态学 4425 生态毒理学 4430 区域生态学 4435 种群生态学 4440 群落生态学 4445 生态系统生态学 4450 生态工程学 4499 生态学其他学科 47 神经生物学 4710 神经生物物理学 4715 神经生物化学 4720 神经形态学 4725 细胞神经生物学 4730 神经生理学 4735 发育神经生物学 4740 分子神经生物学 4745 比较神经生物学 4750 系统神经生物学 4799 神经生物学其他学科 51 植物学 5110 植物化学 5115 植物生物物理学 5120 植物生物化学 5125 植物形态学 5130 植物解剖学 5135 植物细胞学 5140 植物生理学 5145 植物胚胎学 5150 植物发育学 5155 植物遗传学 5160 植物生态学 植物病理学 见210·6020 5165 植物地理学 5170 植物群落学 5175 植物分类学 5180 实验植物学 5185 植物寄生虫学 5199 植物学其他学科 54 昆虫学 5410 昆虫生物化学 5415 昆虫形态学 5420 昆虫组织学 5425 昆虫生理学 5430 昆虫生态学 5435 昆虫病理学 5440 昆虫毒理学 5445 昆虫行为学 5450 昆虫分类学 5455 实验昆虫学 5460 昆虫病毒学 5499 昆虫学其他学科 57 动物学 5711 动物生物物理学 5714 动物生物化学 5717 动物形态学 5721 动物解剖学 5724 动物组织学 5727 动物细胞学 5731 动物生理学 5734 动物生殖生物学 5737 动物生长发育学 5741 动物遗传学 5744 动物生态学 5747 动物病理学 5751 动物行为学 5754 动物地理学 5757 动物分类学 5761 实验动物学 5764 动物寄生虫学 5767 动物病毒学 5799 动物学其他学科 61 微生物学 6110 微生物生物化学 6115 微生物生理学 6120 微生物遗传学 6125 微生物生态学 6130 微生物免疫学 6135 微生物分类学 6140 真菌学 6145 细菌学 6150 应用微生物学 具体应用入有关学科 6199 微生物学其他学科 64 病毒学 6410 病毒生物化学 6420 分子病毒学 6430 病毒生态学 6440 病毒分类学 6499 病毒学其他学科 67 人类学 6710 人类起源与演化学 6715 人类形态学 6720 人类遗传学 6725 分子人类学 6730 人类生态学 6735 心理人类学 6740 古人类学 6745 人种学 6750 人体测量学 6799 人类学其他学科 71 生物工程 亦称生物技术 7110 基因工程 亦称遗传工程 7120 细胞工程 7130 蛋白质工程 7140 酶工程 7150 发酵工程 亦称微生物工程 7199 生物工程其他学科 74 心理学 7410 心理学史 7415 普通心理学 7420 生理心理学 7425 认知心理学 7430 发展心理学 7435 个性心理学 7440 缺陷心理学 7445 比较心理学 7450 实验心理学 7455 应用心理学 具体应用入有关学科 7499 心理学其他学科 99 生物学其他学科
生物物理学的不断发展和完善,一定会极大地促进生命科学的发展,并将带来对于生命现象的本质新的突破。二十一世纪是生命科学的世纪,更是学科交叉、科学走向统一的世纪。新的世纪留给生物物理学的任务有: ⑴发掘非平衡开放系统特性的主要规律,也就是找出生命的热力学基础 ⑵从理论上解释进化和个体发育的现象。 ⑶解释自身调节和自我复制的现象(自组织现象)。 ⑷从原子、分子水平上揭露生物过程的本质也就是找到活跃在细胞内的蛋白质、核酸及其他物质的结构和生物功能的联系;此外,还要在研究生命体在更高的超分子水平上、在细胞的水平上及在构成细胞的细胞器的水平上的物理现象。当然,这些都需要化学的帮助与支持。 ⑸设计出研究生物功能物质及由这类物质构成的超分子结构的物理方法和物理化学方法,并对利用这种方法所得到的结果提供理论解释。 ⑹对神经脉冲的发生和传播、肌肉收缩、感觉器官对外部信号的接收及光合作用等高度复杂的生理现象,提供物理的解释。 ⑺解释怎样由物质形成了意识。学科简介: 20世纪20年代开始陆续发现生物分子具有铁电、压电、半导体、液晶态等性质,生命体系在不同层次上的电磁特性,以及生物界普遍存在的射频通讯方式。但许多物理特性在生命活动过程中的意义和作用,则远没有搞清楚。比如几乎所有生物,体内的蛋白质都是由L型氨基酸组成,而组成核酸的核糖又总是D型。为什么有这样的旋光选择性,与生命起源和生物进化有何关系,就有待探讨。1980年发现两个人工合成DNA片段呈左旋双螺旋,人们普遍希望了解自然界有无左旋 DNA存在。1981年人们在两段左旋片段中插入一段A-T对,整个螺旋立即向右旋转,能否说明自然界不存在左旋DNA呢?这种特定的旋光性对生命活动的意义现仍无答案。根据生物的物理特性可以测出各种物理参数。但是由于生命物质比较复杂,在不同的环境条件下参量也要改变。已有的测试手段往往不适用,尚待技术上的突破,才有可能进一步阐明生命的奥秘。 生物物理学( Biological Physics)是物理学与生物学相结合的一门交叉学科,是生命科学的重要分支学科和领域之一。 生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。
生物与数学的学科交叉的论文题目是什么
生物数学是生物学与数学之间的边缘学科。它以数学方法研究和解决生物学问题,并对与生物学有关的数学方法进行理论研究。 生物数学是在生物学的不同领域中应用数学工具对生命现象进行研究的学科。其一般方法是建立被研究对象的数学模型并对其进行定性和定量研究,主要应用的数学方法有:微分方程、概率论和数理统计、抽象代数、拓扑学、突变理论等,电子计算机的发展使生物数学的研究又有了新的突破。生物数学的内容是多方面的:生物统计、数量遗传、数学生态和数学生物分类学可做为四大分支。生物统计学用统计方法研究生物界的客观现象;数量遗传学用数学方法研究在各种不同情况下全体基因型的变化,研究数量性遗传规律;数学生态学用数学理论和和方法描述生态系统的的行为动态定量关系,建立各种生态模型,模拟动物行为;数学生物分类学使用现代数学方法和工具(特别是电子计算机)对古老的生物分类学进行研究。目前,数学方法几乎渗透到生物学的每个角落,有人预言:生物学将会取代物理学成为使用数学工具最多的部门,21世纪可能是生物数学的黄金时代。 生物数学的分支学科较多,从生物学的应用去划分,有数量分类学、数量遗传学、数量生态学、数量生理学和生物力学等;从研究使用的数学方法划分,又可分为生物统计学、生物信息论、生物系统论、生物控制论和生物方程等分支。这些分支与前者不同,它们没有明确的生物学研究对象,只研究那些涉及生物学应用有关的数学方法和理论。 生物数学具有丰富的数学理论基础,包括集合论、概率论、统计数学、对策论、微积分、微分方程、线性代数、矩阵论和拓扑学,还包括一些近代数学分支,如信息论、图论、控制论、系统论和模糊数学等。 由于生命现象复杂,从生物学中提出的数学问题往往十分复杂,需要进行大量计算工作。因此,计算机是研究和解决生物学问题的重要工具。然而就整个学科的内容而论,生物数学需要解决和研究的本质方面是生物学问题,数学和电脑仅仅是解决问题的工具和手段。因此,生物数学与其他生物边缘学科一样通常被归属于生物学而不属于数学。 生命现象数量化的方法,就是以数量关系描述生命现象。数量化是利用数学工具研究生物学的前提。生物表现性状的数值表示是数量化的一个方面。生物内在的或外表的,个体的或群体的,器官的或细胞的,直到分子水平的各种表现性状,依据性状本身的生物学意义,用适当的数值予以描述。 数量化的实质就是要建立一个集合函数,以函数值来描述有关集合。传统的集合概念认为一个元素属于某集合,非此即彼、界限分明。可是生物界存在着大量界限不明确的模糊现象,而集合概念的明确性不能贴切地描述这些模糊现象,给生命现象的数量化带来困难。1965年扎德提出模糊集合概念,模糊集合适合于描述生物学中许多模糊现象,为生命现象的数量化提供了新的数学工具。以模糊集合为基础的模糊数学已广泛应用于生物数学。 数学模型是能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统。数学模型能定量地描述生命物质运动的过程,一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过对数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论,达到对生命现象进行研究的目的。 比如描述生物种群增长的费尔许尔斯特-珀尔方程,就能够比较正确的表示种群增长的规律;通过描述捕食与被捕食两个种群相克关系的洛特卡-沃尔泰拉方程,从理论上说明:农药的滥用,在毒杀害虫的同时也杀死了害虫的天敌,从而常常导致害虫更猖獗地发生等。 还有一类更一般的方程类型,称为反应扩散方程的数学模型在生物学中广为应用,它与生理学、生态学、群体遗传学、医学中的流行病学和药理学等研究有较密切的关系。60年代,普里戈任提出著名的耗散结构理论,以新的观点解释生命现象和生物进化原理,其数学基础亦与反应扩散方程有关。 由于那些片面的、孤立的、机械的研究方法不能完全满足生物学的需要,因此,在非生命科学中发展起来的数学,在被利用到生物学的研究领域时就需要从事物的多方面,在相互联系的水平上进行全面的研究,需要综合分析的数学方法。 多元分析就是为适应生物学等多元复杂问题的需要、在统计学中分化出来的一个分支领域,它是从统计学的角度进行综合分析的数学方法。多元统计的各种矩阵运算,体现多种生物实体与多个性状指标的结合,在相互联系的水平上,综合统计出生命活动的特点和规律性。 生物数学中常用的多元分析方法有回归分析、判别分析、聚类分析、主成分分析和典范分析等。生物学家常常把多种方法结合使用,以期达到更好的综合分析效果。 多元分析不仅对生物学的理论研究有意义,而且由于原始数据直接来自生产实践和科学实验,有很大的实用价值。在农、林业生产中,对品种鉴别、系统分类、情况预测、生产规划以及生态条件的分析等,都可应用多元分析方法。医学方面的应用,多元分析与电脑的结合已经实现对疾病的诊断,帮助医生分析病情,提出治疗方案。 系统论和控制论是以系统和控制的观点,进行综合分析的数学方法。系统论和控制论的方法没有把那些次要的因素忽略,也没有孤立地看待每一个特性,而是通过状态方程把错综复杂的关系都结合在一起,在综合的水平上进行全面分析。对系统的综合分析也可以就系统的可控性、可观测性和稳定性作出判断,更进一步揭示该系统生命活动的特征。 在系统和控制理论中,综合分析的特点还表现在把输出和状态的变化反馈对系统的影响,即反馈关系也考虑在内。生命活动普遍存在反馈现象,许多生命过程在反馈条件的制约下达到平衡,生命得以维持和延续。对系统的控制常常靠反馈关系来实现。 生命现象常常以大量、重复的形式出现,又受到多种外界环境和内在因素的随机干扰。因此概率论和统计学是研究生物学经常使用的方法。生物统计学是生物数学发展最早的一个分支,各种统计分析方法已经成为生物学研究工作和生产实践的常规手段。 概率与统计方法的应用还表现在随机数学模型的研究中。原来数学模型可分为确定模型和随机模型两大类如果模型中的变量由模型完全确定,这是确定模型;与之相反,变量出现随机性变化不能完全确定,称为随机模型。又根据模型中时间和状态变量取值的连续或离散性,有连续模型和离散模型之分。前述几个微分方程形式的模型都是连续的、确定的数学模型。这种模型不能描述带有随机性的生命现象,它的应用受到限制。因此随机模型成为生物数学不可缺少的部分。 60年代末,法国数学家托姆从拓扑学提出一种几何模型,能够描绘多维不连续现象,他的理论称为突变理论。生物学中许多处于飞跃的、临界状态的不连续现象,都能找到相应的跃变类型给予定性的解释。跃变论弥补了连续数学方法的不足之处,现在已成功地应用于生理学、生态学、心理学和组织胚胎学。对神经心理学的研究甚至已经指导医生应用于某些疾病的临床治疗。 继托姆之后,跃变论不断地发展。例如塞曼又提出初级波和二级波的新理论。跃变理论的新发展对生物群落的分布、传染疾病的蔓延、胚胎的发育等生物学问题赋予新的理解。 上述各种生物数学方法的应用,对生物学产生重大影响。20世纪50年代以来,生物学突飞猛进地发展,多种学科向生物学渗透,从不同角度展现生命物质运动的矛盾,数学以定量的形式把这些矛盾的实质体现出来。从而能够使用数学工具进行分析;能够输入电脑进行精确的运算;还能把来自名方面的因素联系在一起,通过综合分析阐明生命活动的机制。 总之,数学的介入把生物学的研究从定性的、描述性的水平提高到定量的、精确的、探索规律的高水平。生物数学在农业、林业、医学,环境科学、社会科学和人口控制等方面的应用,已经成为人类从事生产实践的手段。 数学在生物学中的应用,也促使数学向前发展。实际上,系统论、控制论和模糊数学的产生以及统计数学中多元统计的兴起都与生物学的应用有关。从生物数学中提出了许多数学问题,萌发出许多数学发展的生长点,正吸引着许多数学家从事研究。它说明,数学的应用从非生命转向有生命是一次深刻的转变,在生命科学的推动下,数学将获得巨大发展。 当今的生物数学仍处于探索和发展阶段,生物数学的许多方法和理论还很不完善,它的应用虽然取得某些成功,但仍是低水平的、粗略的、甚至是勉强的。许多更复杂的生物学问题至今未能找到相应的数学方法进行研究。因此,生物数学还要从生物学的需要和特点,探求新方法、新手段和新的理论体系,还有待发展和完善。
最交叉的是化学吧,生物基本上就是生物化学中分离出来的,现在这俩门学科也是密切结合,比如结构生物学中的X射线衍射,核磁共振,质谱,园二色谱,光谱学,ITC,SPR等技术都是化学上的技术,还有电化学。 其次是物理,有生物物理专业,如生物力学、生物力能学、生物声学,生物光学。生物化学的历史很长了,是生物的核心学科,发展相对上面两个很成熟 ,也成熟应用到生物研究中;生物统计学是一门探讨如何从不完整的信息中获取科学可靠的结论从而进一步进行生物学实验研究的设计,取样,分析,资料整理与推论的科学,发展时间很长,较多用于农业和生态研究中。
生物信息学 :生物学科与计算机结合医学生物工程:生物学科 医学 物理学交叉 生物化学不能算是交叉学科,它是生物学科的基础学科
与生物交叉的学科有哪些 首先说如果对做植物感兴趣,中科院植物所有专门的光生物学重点实验室,研究光合作用的。但估计你不想太偏到生物上去…… 生物医学工程是很普遍的专业,这里面有很多老师做光学成像。 去年诺贝尔化学奖给了超分辨光学显微镜,科研上尤其是科研应用上还会热一阵子,以后去实验室做技术员或者去显微镜厂家做工程师还挺好的吧…… 因为微生物学在现代生命科学研究中一直处于前沿地位。 首先,生命活动的基本规律,大多数是在研究微生物的过程中首先被阐明的。例如,利用酵母菌的无细胞制剂进行酒精发酵的研究,阐明了生物体内糖酵解的途径。 其次,微生物学为分子遗传学和分子生物学的创立、发展提供了基础和依据,而且是它们进一步发展的必要工具。举例来说, DNA双螺旋结构的确定,遗传密码的揭露,中心法则的建立,RNA逆转录酶的发现,以及基因工程的诞生,都是用微生物做实验材料的,其实验方法和指导思想也都与微生物学密切相关。再如,基因工程中的第一个限制性内切酶是从大肠杆菌中发现的,人们获得的第一个基因——乳糖操纵子的部分DNA,是从大肠杆菌中分离出来的……如今,微生物学已成为分子生物学的三大支柱(微生物学、生物化学、遗传学)之一,可以说没有对微生物的深入研究也就没有今天的分子生物学。 第三,微生物学是基因工程乃至生物工程的主角。基因工程实质上是体外切割和重组DNA片段的过程,而其中所需的供体、受体、载体及工具酶,大都要由微生物来承担和完成。生物工程包括基因工程、发酵工程等四大工程,要使生物工程转化为生产力,发挥出巨大的经济效益和社会效益,微生物是主角。这主要是因为微生物不仅可以在工厂化的条件下进行大规模生产,极大地提高了生产效率,而且还具有节约能源和资源、减少环境污染等优越性。 第四,微生物的多样性为人类了解生命起源和生物进化提供了依据。微生物的多样性,归根到底是基因的多样性,它为研究生命科学提供了丰富的基因库。通过比较研究真核生物和原核生物的线粒体DNA,人们意外发现它们的遗传密码不同,从而对生物进化的共生学说提出了挑战。通过对16SrRNA的研究,人们发现了古细菌,并提出了生命起源的三原界系统,即古细菌原界、真细菌原界和真核生物原界。这说明微生物在生物的界级分类研究中占有特殊地位。 第五,微生物学是整个生物学科中第一门具有自己独特实验技术的学科,如无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离和克隆化技术、原生质体制备和融合技术及深层液体培养技术等。这些技术已逐步扩散到生命科学各个领域的研究中,成为研究生命科学的必要手段,从而为整个生命科学的发展,做出了方法学上的贡献。 微生物学对生命科学的贡献将会不断延续。例如,1982年,美国微生物学家普鲁西纳发现了一种病原体,是一种毒蛋白,有人称之为朊病毒。虽然朊病毒只有蛋白质而无核酸,但由它引起的疾病可以遗传、传染。这一发现震动了生物学界,因为它与中心法则是相违背的。普鲁西纳因此获得了1997年的诺贝尔医学和生理学奖。可以预料,关于许多生命之谜的探索很可能在微生物的研究中获得突破。
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下载一些文献看就是了
浩瀚的工程啊啊啊啊啊啊啊
生物物理学,结构生物学,从发现X射线能解析出蛋白质结构以来,结构生物学开始迅速发展,它对蛋白质的结构、活性位点等方面有重要意义,目前结构生物学的瓶颈是蛋白质的结晶,因为还没有找到能预测蛋白在何种条件下结晶的理论和技术,因此目前能解析的蛋白结构很少,而人类基因组测序结束后,进入了蛋白组学的时代,研究人体内蛋白的结构及功能和相互作用很重要。前段时间清华大学的颜宁课题组研究出了人类葡萄糖转运蛋白的结构,新闻还报道,说对癌症的治愈找到突破清华首次解析葡萄糖转运蛋白晶体结构。
第一个哥们好厉害!应该不会是抄的吧