生物物理学在干细胞研究中的应用

《新课程标准》已将科学探究列入教学内容　标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和　积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知　识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探　究能力。初中物理将科学探究渗透到教材的不同　部分，并且在科学探究中灵活应用了不同的物理　学的研究方法，如：控制变量法、等效法、转换法、　类比法、建立模型法等，使学生在获得知识与技　能的同时也学会物理学的一般的研究方法。下面　略谈在初中物理教材中应用比较广泛的几种物理　学的研究方法。　一、控制变量法在教材中的应用　控制变量法——就是实验者通过控制某个或某　几个自变量保持不变，从而研究因变量与其中某一　◎　变量的关系的一种研究方法。　Ｘ　控制变量法在初中物理教材中运用是最普遍　的一种方法。例如：在“怎样比较运动的快慢”一　一　节开头的问题“同时启程的步行人和骑车人，我们　怎样看出他们运动的快慢？同是百米运动员，我们　是怎样比较他们运动快慢的？”教材问题的处理实　际上已提供了研究ｖ的两种方法：（１）通过控制变　量ｔ来研究Ｖ与ｓ的关系；（２）通过控制变量Ｓ来　研究ｖ与ｔ的关系。在教材中如：密度、压强、功　率、电阻、欧姆定律等的研究，都采用了控制变量　的研究方法。　二、等效法在教材中的应用　在研究平面镜成像时，我们用一根未点燃的　蜡烛来代替点燃的蜡烛在镜中的像，以确定像的位　置，这种物理的研究方法叫做等效法。　等效法在教材中也有多处体现，例如：在“探　究浮力的大小”一节中“信息浏览”——王冠之谜和阿基　米德原理，讲述的就是用等体积的水代替王冠体积的求体　积的方法；“自我评价与作业”——曹冲称大象的故事，也　说明了等体积代换的等效法。研究“液体的压强”也是通　过固体压强的计算得出液体压强的计算方法。在测量大气　压强的值试验中，托里拆利在实验中通过测量水银（液体）　压强得出测量大气压强的值的方法，等等。　三、转换法在教材中的应用　分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以　通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫　做“转换法”。　转换法的运用使研究变得直观、具体。例如：“怎样认　识和测量电流”，在比较电流大小时，教材在“活动１”是　通过“把一只小灯泡用导线跟一节干电池连通，再把这只　小灯泡跟两节干电池连通，注意观察这两种情况下小灯泡　隧　的发光亮度。”这一热效应试验来使学生认识电流　大小和有无。课本中还有磁场、电流的磁场、内能　等许多规律的认识都是通过转换的方法来认识的。　四、类比法在教材中的应用　类比法是从两个或两类对象中某些共有的相同　或相似的属性，推出一个对象可能具有的另一个对　象或另一类对象已经具有的属性的一种研究方法。　类比是非逻辑创造思维形式中主要的形式之　一。通过类比法能有效地揭示自然规律，促进创造　思维的发展，达到“它山之石，可以攻玉”的效果。　初中物理教材运用类比法对阐述某些较抽象的概　念，从而使学生领悟其实质，例如“怎样认识和测　量电压”，将电流类比于水流，将电流形成的原因“电　位差”类比于水流形成的原因“水位差”，学生通　过旧和新的知识的迁移领悟电压这一较为抽象的概　念；在“怎样认识和测量电流”，在“最快的信使”　一节，都运用类比的方法，它有利于克服初中生抽　象思维能力较差对学习造成的障碍，使教学得以顺　利进行。　五、建立模型法在教材中的应用　为了研究的方便，一般是将复杂的事物经过科　学的抽象，成为简单的模型，使复杂的实际问题转　化为理想的、简单的问题来处理。这样的一种研究　方法，在物理学中称之为建立模型法。物理模型的　建立方法有很多种：模拟式物理模型、实体理想化　模型、系统理想化模型、过程理想化模型，例如：“磁　场”的定义，“光线”的概念，这种模拟式物理模型　使一些看不见、摸不到的客观事物变得具体化、形　象化，并显示出客观的主要特征，方便了对其性质、　特点及规律的研究。另外，“简单机械”中的杠杆、　滑轮、不变形不计质量的绳索；“点光源”、“薄透镜”、“纯　电阻”。再有，理想化模型的“匀速直线运动”，等等。对　于一定问题中的研究对象，通过模型法，充分近似的，也　便于讨论和计算。物理学家在研究中采用的方法有多种，　在初中物理教材中主要是应用了以上几种方法，当然其他　方法也有所提及，在此不再…细谈。　从研究方法的角度去分析教材，除了可以使教学内　容体现一定的深度外，也有助于学生把各学科知识进行分　类，便于学习，便于掌握。物理学的研究方法与物理学的　学习方法有相通之处，从认识规律看是一致的，都是人们　对自然规律的探索。当学生从研究方法的高度掌握了知　识，就能较自如地用之于分析问题、解决问题。研究方法　的教育是培养学生能力的有效途径之一。　（作者单位　广东省清远市连州市西岸中学）　（本栏责任编辑石红英）　２０１３年第１ｏ期积磕　）彳彳　

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浅谈物理学知识在经济研究中的应用

作者：周诗文

来源：《科教导刊·电子版》2018年第23期

摘 要 物理学是研究自然界物质运动规律的科学，是学生必修的一门功课，其严谨的逻辑和精炼直接的内涵，不仅带动了数学、化学、生物等学科的发展，还与哲学、经济学和社会学有着千丝万缕的联系。本文将进行分析，以供参考。

关键词 物理学 经济研究 关系

中图分类号：F224 文献标识码：A

0前言

著名物理学家开普勒就借用物理，尝试分析处理金融数据，解释和预测经济现象，这种研究方式也被越来越多的人认同。那么，在物理的课堂上，让学生赏析物理知识与经济学之间的联系，何尝不是一种大胆的尝试，让学生在不同的体验中，感受物理的重要性，品味物理之美。

1物理系统与经济系统

该系统的概念是由几个具有相关性和独立性的人组成的，它们被组合成一个功能多样化的整体。同时，各类系统也具有多样化的特点。经济体系和物质体系的复杂性非常高。它也可以发挥自己的作用，在受外界影响的同时影响外界。在物理学中有机械和机械振动的概念，这是机械运动的波动。物理系统中周期性弹性的存在是物理域线性系统波动的根本原因。但是，通常认为多个线性系统聚集在一起。由于它们之间的相互影响，它们表现出波动和耦合等波动特征。这是非线性系统波动的原因。总之，物理系统中的所有波动，包括线性波动和非线性波动，都可以视为一种或多种叠加谐波振动。经济体系的复杂性在于大量的各种经济实体。所有主题操作的总和决定了当前系统的总体情况。各学科在当前的全局情况下，采取新的对策，并在下一时刻系统的总体情况。这将会形成。通过经济体系一直处于非均衡状态，因为它的整体状况与各种经济主体的行为相互作用并不断变化，给整个体系和内部体系带来强大的依赖性和相关性。经济领域内有长、中、短3类周期的一般波动，此3类周期按阶段则划分为危机阶段、复苏阶段、萧条阶段以及高涨阶段。

心肺血管病杂志２００７年１１月第２６卷第４期Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ＆Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ　Ｄｉｓｅａｓｅｓ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２００７，Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．４　２４７　

生物发光技术在活体干细胞　

治疗学研究中的应用　

胡著涛黄益民　

最新的生物发光技术为研究人员提供了一个观察实验　

动物活体内生物学现象的窗口，使在细胞及分子水平上实时　

示踪生物学的过程成为可能。这种技术关键是将荧光素酶　

基因整合到细胞、微生物或实验动物体内，当荧光素酶基因　

表达时，与底物荧光素反应可发出可见光。利用高灵敏度照　

相机可随时观察这些细胞、微生物或目的基因在动物活体内　

各个部位的表达及对药物的反应，从而纵向获得动物活体内　

的基因表达、疾病发展和新药的药理、药效等信息。该技术　以其高灵敏度、高通量、实时动态及准确定位和定量研究的　

特点，必将成为今后基础研究及临床前试验中被广泛应用的　

主要技术之一。　

１．生物发光成像原理　

生物发光成像是一门可以监测到荧光素酶与其底物荧　

光素反应时所发出可见光的技术…，目前已用于小动物的活　

体实验成像。１９９５年Ｃｏｎｔａｇ在小动物体内检测到含Ｌｕｘ操　纵子的病原菌发出的可见光　】。１９９７年他又观察到表达　

ｎｕｃ基因的转基因小鼠在注入荧光素后能产生生物发光现　

象。自此，在活体内监测荧光素酶的表达开始被应用于传染　

病　，基因表达　以及在小动物模型中的肿瘤生长及其治疗　

的研究中　。Ｈａｒｄｙ等　利用活体内荧光素酶的表达展示了　淋巴细胞迁移到关节和中枢神经系统的全过程。　

荧光素酶是一个发光蛋白的家族，在氧和ＡＴＰ存在的条　件下能与其底物荧光素反应发出特定波长的可见光。荧光　

素酶体系包括细菌的ｌｕｘ，真核生物萤火虫和海参的ｌｕｃ和　

ｉ＇ｔｌｃ，以及一些可发出不同波长光的萤火虫荧光素酶的突变　

体。酶反应所发出的光有很宽的发射光谱，通常超过６０Ｏ　ｎｍ”　。发射光谱中所含有的红光元素使其具有容易穿透组　

物理学研究中的自然辩证法应用探究

崔 文 杰

(电子科学与应用物理学院34班，学号：201017340298)

摘 要：本文通过对自然辩证法和物理学关系的探究，得出物理学与自然辩证法二者互相关联，互相促进，并列发展的结论。并着重提出了自然辩证法对物理学的研究提供了重要的研究工具。

关键词：自然辩证法；物理学

Abstract: The paper through to the natural dialectics and physics, it is concluded that the

relationship of physics and explore natural dialectics between related with each other.

promote each other. citing the development of conclusion. And emphasizes to put

forward the natural dialectics of physics research provides an important research tools.

Key words: natural dialectics；physics

0 前言

物理学像一座知识的宝塔，根基深厚，力学、热学、电学、光学以至于相对论、量子力学、核物理和粒子物理学，形成了一座宏伟的大厦。它又象一棵大树，根深叶茂，从基根到树干长出茂密的枝叉，又结出累累果实。可以说，物理学是一门不断发展的科学，它向着物质世界的深度和广度进军，探索物质世界及其运动的规律。

自然观是人们对周围自然世界与各种自然现象的根本看法和观点，是世界观的重要组成部分。作为自然辩证法的基本成分，它是随着自然辩证法而不断向前发展的。从原始社会的自然观，到中世纪神学的自然观，从15世纪到19世纪的形而上学自然观到唯物主义自然观的产生，就是一个人从婴孩到儿童，从少年到成年一样，是生长发育的过程。自然辩证法提纲契领的概括了自然界的发展历程， 形成了人类对自然界的最一般看法自然观。自然观认为， 自然界在存在方式上，是系统性与层次性的统一，对称性与非对称性的统一，有序与无序的统一，简单性与复杂性的统一，精确性与模糊性的统一；以吸引与排斥，平衡与非平衡为动力，以可逆与不可逆，进化与退化为方向，以渐变与突变，决定论与非决定论为方式源源不断的进行自组织式的演化与发展。