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七年级的科学知识点
科学是一个广阔而深奥的领域，包括生命科学、物理科学、化学、地球科学等。
在七年级的学习中，我们涉及到了许多科学知
识点，下面就让我们一起来回顾一下。
1. 生命科学
在生命科学领域，我们学习了生物的组成、结构和功能，了解
了人类和其他动植物的生命周期，还学习了分子遗传学和细胞生
物学等知识。
2. 物理科学
物理科学研究物质、能量和它们之间的相互作用，包括热力学、力学、光学和电学等。
在七年级中，我们学习了重力、动力学、
光的反射与折射、电流和磁场等基础知识。
3. 化学
化学是物质的研究，包括它们的组成、性质和化学变化等。
在七年级中，我们学习了元素和化合物的基本概念，了解了化学键和化学反应等。
4. 地球科学
地球科学研究地球上的自然现象，包括地质学、气象学和海洋学等。
在七年级中，我们学习了地球的结构、板块构造和地震等基础知识，以及大气和水循环等方面的知识。
5. 科学探究过程
除了上述的具体科学知识点，还有一些重要的科学探究过程。
这包括实验设计、假设与验证、数据分析和科学交流等。
在学习科学的过程中，这些过程同样非常重要。
我们需要学习如何设计和执行实验，如何分析数据并得出结论，以及如何有效地与他人交流和合作。
总之，在七年级中，我们学习了丰富而复杂的科学知识点，这些知识将为我们未来的学业和职业奠定基础，同时也让我们更好地理解、欣赏和探索世界。
物理化学基本原理及其在生命科学中的应用物理化学是物理学与化学的交叉领域，主要研究物质的物理性质与化学性质之间的关系，包括原子结构、分子运动与相互作用、物质的热力学性质、电化学性质等内容。
在生命科学中，物理化学原理被广泛应用于研究生物大分子的结构、功能与相互作用，对深入理解生命活动的本质有着重要意义。
一、原子结构与分子构型原子是物质的基本单位，由原子核和电子组成。
原子核中包含质子和中子，质子与中子的质量相近，约为1.67×10^-27kg，而电子的质量则很小，约为9.11×10^-31kg。
电子以波动的形式存在于原子核周围的区域内，这个区域称为电子云。
电子云密度越大的地方，电子的几率越高，表示电子在该位置出现的概率更大。
分子是两个或两个以上原子通过化学键结合而成的复合物质。
分子的构型表示所有原子的位置和相互关系，这对于分子的性质和功能的理解至关重要。
分子构型可以通过X射线晶体学、核磁共振等物理化学方法得到。
二、分子运动与相互作用分子在热力学条件下不断运动，分子速度与温度成正比。
分子间的相互作用决定了分子的组合形式和性质。
分子间的相互引力力称为范德华力，这是由于分子的瞬间偶极矩的产生引起的。
这种力很弱，但在复杂生物分子的相互作用中起着重要作用。
电离是分子带电的过程，通常指原子或分子失去或获得电子，形成带正电荷或负电荷的物质。
电离与化学键破裂是生物分子的放化学反应的基础。
电离也是一些重要的生物化学反应发生的基础，例如光合作用中二氧化碳的还原和呼吸作用中葡萄糖的氧化过程。
三、物质的热力学性质热力学是研究能量与物质间的转化与守恒关系的科学。
生命过程中涉及到的各种反应都是发生在热力学的条件下。
热力学变量如熵、自由能、焓等的计算与解释对理解这些过程有着至关重要的作用。
熵是一个系统中微观状态不确定性的度量。
这与生命过程中生物分子的折叠和形态变化密切相关。
自由能是指物质在自然界中的能量，包括热能、势能、熵等。
物理在生物学的应用--生物物理学物理学在生命科学上有重要作用。
物理学和生物学互相促进，共同发展。
物理学和生物学在两方面有联系：一方面，生物为物理提供了具有物理性质的生物系统，另一方面，物理为生物提供了解决问题的工具。
生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。
支配着无生命世界的物理定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。
生命科学研究不仅依赖物理知识、它所提供的仪器，也依靠它所提供的思想方法。
生物物理学研究的内容十分广泛，涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。
1.分子生物物理分子生物物理，它运用物理学的基本理论与技术研究生物大分子及分子聚集体的结构、动力学，相互作用和其生物学性质在功能过程中的变化，目的在于从分子水平阐述生命的基本过程，进而通过修饰、重建和改造生物分子，为实践服务。
生物大分子及其复合物的空间结构与功能的关系是分子生物物理的核心问题。
自从50年代X射线衍射晶体分析法应用于核酸与蛋白质获得成功，奠定了分子生物学发展的基础，至今已有40余年历史。
在这段时期中，有关结构的研究大体上经历了3个主要阶段：①晶体结构的研究；②溶液中生物分子构象的研究；③分子动力学的研究。
分子构象随时间变化的动力学，分子问的特异相互作用，生物水的确切作用等是分子生物物理今后的重要课题。
2.膜与细胞生物物理膜及细胞生物物理是仅次于分子生物物理的一个重要部分。
要研究膜的结构与功能，细胞各种活动的分子机制；膜的动态认识，膜中脂类的作用，通道的结构及其启闭过程，受体结构及其与配体的特异作用，信息传递机制，电子传递链的组分结构及其运动与能量转换机制都是膜生物物理的重要课题。
细胞生物物理目前研究的深度还不够，随着分子与膜生物物理的进展，细胞各种活动的分子机制也必将逐步阐明。
感官与神经生物物理。
生命进化的漫长历程中出现了能对内、外环境做出反应的神经系统。
神经系统连同有关的感觉器官在高等动物特别是在人体内已发展到了高度复杂的程度，其结构上的标志是出现了大脑皮层，功能上大脑是最有效的信息处理、存贮和决策机构。
物理学在生命科学发展过程中的作用物理学在生命科学发展中发挥了十分重要的作用，它不仅成为研究生命结构和机制的重要工具，还是构建未来生命科学技术发展的重要基础。
下面将从宏观的角度，简要介绍物理学在生命科学发展中的作用。
首先，物理学为生命科学的发展奠定了基础。
物理学在生命科学发展中提供了宏观的观点，将生命细胞、分子和原子看作为物理学研究中的体系。
人们可以从物理角度，通过实验方法和数学模型来研究生命细胞、分子等的不同性质的变化和规律，这是人们形成第一手人类知识的重要基础。
其次，现代物理学为生命科学提供了强有力的理论支撑。
物理学研究的深入不断的推动了从传统的仅从宏观角度描述和模型的生命科学进步到微观角度描述、定量模拟和数值模拟的生命科学发展。
物理学可以运用原子模型来解释各种生物分子的结构变化，也可以利用电讯效应、热力学原理等来探究分子间的相互作用机理。
第三，物理学技术和方法在生命科学中得到了广泛的应用。
从物理学角度，利用核磁共振技术可以依据构建分子的结构，从而更好的理解生物分子的结构功能关系。
此外，X-射线衍射技术是一种用于确定晶体空间结构的方法，在研究蛋白质的结构和功能的时候有十分重要的作用。
最后，物理学在生命科学分析和模拟中具有重要的应用。
利用物理学方法可以模拟复杂的生物子体系，例如可以模拟生物分子交互过程、核酸复制过程以及生物系统内部环境变化等，可以更深入的理解生命科学中的机制。
总之，物理学在生命科学的发展中，起到了十分重要的作用。
它不仅为生命科学的发展提供了重要的理论支撑，而且提供了一些强有力的实验技术和分析方法，使得生命科学不断发展。
物理学是当今科学发展的重要一环，为生命科学的发展提供了十分有利的条件和支持。
物理学的发展对生命科学的影响随着现代科学技术的发展，物理学的发展对生命科学产生了深刻影响，使得生命科学得以深入发展。
本文将从生命科学中一些重要的研究领域来阐述物理学的贡献。
一、细胞生物学在细胞生物学领域，物理学家们利用物理科学的手段和思路，对细胞的结构和功能进行深入研究。
通过高分辨显微镜、管道技术等手段，物理学家们可观测和技术测量微观生物学系统，为生命科学提供了重要的实验平台。
例如，物理学家们发明了成像荧光标记流动细胞骨架因子（F-actin）的技术。
它能够按照时间先后、颜色优先的轨迹记录下各分子的运动。
这种技术的应用，使得科学家能够更准确地观察细胞骨架的运动和细胞运动的机理，这对于癌症研究和生产细胞药物有着重要意义。
二、神经科学物理学家和神经生物学家和合作，利用物理学的磁共振成像技术，将神经回路的结构和功能揭示出来。
他们研究组织、细胞和神经环路中的电荷流动。
他们通过磁共振成像技术发现了大脑在进行认知功能时会产生磁场，这使得磁共振成像技术成为一种直接观察大脑髓质的宝贵工具，为医学界提供了突破性进展。
例如，物理学家和生物学家在神经元细胞膜电位的研究领域合力，提出了新的正向跃迁概率，它们发现了神经元膜电位的关键机理，这对于神经元膜电位的生理研究和治疗神经和精神失调具有借鉴意义。
三、生物物理学在生物物理学领域，物理学用其研究的原理和方法去研究生命体现象和系统，将物理学的思想应用于生命体现象的研究，帮助研究者搞清楚生命现象的物理原理。
例如，电子显微镜是生物物理学领域中最常用的工具之一。
基于物理学的成像技术，不仅使研究者能够直接地看到足够的细节，在了解更多微观细节之前，它们还未必仅仅是独立成像，还能通过微区吸光度的测定，探讨生物大分子的结构。
四、量子生物学量子生物学是生物和物理学的交叉领域，它应用量子力学概念研究生命现象。
生命体系的一些特性，如原子和电子的稳定性，氧气、水和DNA的结构和功能等，都与物质本身的物理特性有关，而这些特性可以用量子力学的理论来解释。
物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程（原创版）目录1.物质科学：研究物质的组成、性质和变化规律2.生命科学：研究生命现象和生命体系的科学3.地球与宇宙科学：研究地球和宇宙的形成、演化和结构4.技术与工程：应用科学原理，解决实际问题并创造新事物正文一、物质科学物质科学是研究物质的组成、性质和变化规律的科学。
它涵盖了物理学、化学等多个领域，旨在揭示物质世界的本质和规律。
科学家们通过实验和理论研究，探索原子、分子等微观结构，以了解物质的性质和行为。
此外，物质科学还关注物质的合成和制备，以创造新的材料和应用。
二、生命科学生命科学是研究生命现象和生命体系的科学。
生命科学涉及生物学、遗传学等多个领域，研究范围从生物大分子、细胞到生物个体、种群和生态系统。
科学家们试图解析生命现象背后的基因、蛋白质等生物大分子的作用机制，并研究生物与环境的相互关系。
生命科学的研究为人类提供了对生命奥秘的深入了解，并为生物技术、医学等领域的发展提供了支持。
三、地球与宇宙科学地球与宇宙科学是研究地球和宇宙的形成、演化和结构的科学。
它包括地质学、气象学、天文学等多个领域。
科学家们通过研究地球的内部结构、地壳运动等，揭示地球的演化历程和自然资源的分布规律。
同时，宇宙学、天文学等领域的研究，使我们能够更好地了解宇宙的起源、演化和结构，拓展了人类的知识边界。
四、技术与工程技术与工程是应用科学原理，解决实际问题并创造新事物的领域。
它涵盖了各种工程技术、信息技术等。
科学家和工程师们通过技术创新和工程实践，不断提高人类的生活质量。
技术与工程的发展不仅推动了社会经济的进步，还为人类在太空、深海等极端环境中的探索提供了支持。
综上所述，物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域共同构成了人类对自然界的探索和认识。
物理知识对生命科学研究的重要影响生命科学是对生命现象进行研究的学科，而物理学则是研究物质和能量之间相互作用的学科。
尽管它们似乎是两个截然不同的学科，但物理知识对生命科学研究具有重要影响。
本文将探讨物理知识在生命科学研究中的应用，并阐述其对生命科学研究的重要性。
首先，物理学在生命科学研究中的应用之一是在生物成像领域。
生物成像是指通过各种技术手段来观察和研究生物体内部的结构和功能。
物理学提供了许多成像技术，如X射线成像、核磁共振成像（MRI）和光学显微镜等。
这些成像技术使科学家们能够观察到微观结构和细胞活动，从而深入了解生物体的运作机制。
其次，物理学在生命科学研究中的另一个应用是在生物力学领域。
生物力学是研究生物体力学性质的学科，涉及力学、力学模型和材料力学等物理学原理。
生物力学的研究可以帮助我们了解生物体的运动、形态和力学特性。
例如，通过物理学原理，科学家们能够研究鸟类的飞行机制、人类的步态分析以及鱼类的游泳方式等。
这些研究对于改进人工假肢设计、优化运动训练和保护生物多样性等方面都有重要意义。
此外，物理学还在生命科学研究中发挥着重要作用的领域是生物物理学。
生物物理学是研究生物体内生物分子和细胞的物理性质和相互作用的学科。
生物物理学的研究可以帮助我们理解生物分子的结构、功能和相互作用机制。
例如，通过物理学原理，科学家们能够研究DNA的双螺旋结构、蛋白质的折叠过程以及细胞膜的通透性等。
这些研究对于深入理解生物体的基本单位和生物过程的机制具有重要意义。
最后，物理学在生命科学研究中的重要性还体现在生物信息学领域。
生物信息学是研究生物数据的存储、分析和解释的学科，涉及到大规模数据处理和计算模型等物理学原理。
物理学提供了许多数学和统计学工具，使科学家们能够处理和解释生物数据，从而揭示生物体内的模式和规律。
例如，通过物理学原理，科学家们能够进行基因组学研究、蛋白质结构预测和生物网络分析等。
这些研究对于揭示生物体内的复杂生物过程和疾病机制具有重要意义。
现代科学分类一、自然科学在现代科学分类中，自然科学是其中一个重要的领域。
它包括了物理学、化学、生物学等多个学科。
这些学科致力于研究自然界中的各种现象和规律。
1. 物理学物理学是研究物质、能量以及它们之间相互作用的学科。
它研究的范围非常广泛，包括力学、光学、电磁学、热力学等。
物理学家通过观察、实验和理论推导来揭示自然界的规律。
2. 化学化学是研究物质的组成、性质、结构和变化的学科。
化学家通过实验和理论探索原子、分子以及它们之间的相互作用。
化学在许多领域都有广泛的应用，如药物研发、材料科学等。
3. 生物学生物学是研究生命现象和生命体的学科。
它包括了细胞学、遗传学、生态学等多个分支。
生物学家通过观察、实验和理论构建对生命的认识，探索生命的起源、发展和演化。
二、社会科学社会科学是研究社会现象和人类行为的学科。
它包括了经济学、心理学、社会学等多个学科。
社会科学家致力于理解人类社会的运作规律和人类行为的原因。
1. 经济学经济学是研究资源配置和经济活动的学科。
它包括了微观经济学和宏观经济学两个分支。
经济学家通过研究供求关系、市场机制等来分析经济现象和制定经济政策。
2. 心理学心理学是研究人类思维、情感和行为的学科。
它包括了认知心理学、发展心理学、临床心理学等多个分支。
心理学家通过实验和观察来了解人类心理活动的规律。
3. 社会学社会学是研究社会结构、社会关系和社会行为的学科。
它关注社会的组织、文化、社会变迁等方面。
社会学家通过调查和统计数据来揭示社会的规律和问题。
三、应用科学应用科学是将科学原理和知识应用于实际问题解决的学科。
它包括了工程学、医学、农学等多个领域。
应用科学家通过研究和实践来解决现实中的问题。
1. 工程学工程学是研究利用自然科学原理和方法解决实际问题的学科。
它包括了机械工程、电气工程、土木工程等多个分支。
工程师通过设计、建造和改进技术系统来满足人类的需求。
2. 医学医学是研究人类健康和疾病的学科。
生物物理学方法在生命科学中的应用生物物理学是一门综合性强的科学学科，它把物理学和生物学融合在了一起，并在生命科学领域中很有影响力。
生物物理学使用物理学的方法和技术来研究生命现象，它可以帮助我们更好地了解生命的本质、结构和功能，以及生命的各种过程。
下面我们将详细介绍一些生物物理学方法在生命科学中的应用。
1.光谱学光谱学是生物物理学中最常用的方法之一，它可以通过研究分子的吸收、发射和散射特性来了解分子的结构、构象和运动。
光谱学的应用范围非常广泛，包括紫外-可见光光谱、荧光光谱、红外光谱和拉曼光谱等。
其中，荧光光谱可用于研究蛋白质的结构和功能，红外光谱可用于研究分子的振动状态和结构，而拉曼光谱可用于检测生物分子中的特异性振动模式。
2.X射线晶体学X射线晶体学是一种分子结构解析方法，它可以通过晶体衍射图像来确定生物分子的三维结构。
X射线晶体学在生物化学、药物学、生物技术等领域中得到了广泛的应用，尤其是在药物研究中扮演着重要的角色。
通过了解药物和受体之间的分子结构，研究人员可以开发出更具针对性的药物，从而提高治疗效果和减少副作用。
3.磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种非侵入性的生物成像技术，它可以用来观察人体或动物体内的结构和功能。
通过引入对生物体有特异性的显影剂物质，研究人员可以观察特定区域的细胞活动和代谢过程。
MRI技术在医学和生物医学研究中具有广泛的应用，可用于诊断肿瘤、心脏病、神经系统疾病等疾病。
4.单分子显微镜单分子显微镜是一种目前最先进的光学成像技术，它可以在分子水平上观察和控制生物分子的运动和交互。
单分子显微镜能够解决其他进化显微镜无法解决的问题，从而为生命科学领域的研究提供了无限的可能性。
此技术相对比较新颖，但是在近年来的生命科学领域作出了重大贡献，成为了翻开生命秘密的“钥匙”。
5.生物分子模拟生物分子模拟是使用计算机软件对生物分子进行模拟和计算的一种技术。
使用这种技术，可以模拟一些复杂的系统并预测分子的基态和激发态的性质。
物理知识在生命科学研究中的实际应用案例引言：生命科学研究是一个广阔而复杂的领域，涉及到生物学、医学、生态学等多个学科的交叉。
而物理学作为一门基础学科，也在生命科学研究中发挥着重要的作用。
本文将介绍一些物理知识在生命科学研究中的实际应用案例，展示物理学在解决生命科学难题中的重要性。
1. 光学显微镜在细胞观察中的应用光学显微镜是生命科学研究中常用的工具之一。
通过光学显微镜，科学家们可以观察到微观世界中的细胞结构和功能。
例如，通过荧光显微镜技术，科学家们可以标记细胞中的特定蛋白质或染色体，从而观察到它们在细胞中的分布和运动情况。
这为研究细胞功能以及疾病的发生机制提供了重要的线索。
2. 核磁共振成像在脑科学研究中的应用核磁共振成像（MRI）是一种利用磁场和无害的无线电波来生成人体内部结构的图像的技术。
在脑科学研究中，MRI被广泛应用于研究人脑的结构和功能。
通过对大量被试者的脑部进行MRI扫描，科学家们可以研究不同脑区的功能连接和脑网络的形成，从而揭示认知和情绪等复杂心理过程的神经基础。
3. 生物力学在骨骼系统研究中的应用生物力学是研究生物体运动和力学性质的学科。
在骨骼系统研究中，生物力学可以帮助科学家们理解骨骼的力学特性以及骨折的发生机制。
例如，通过应用力学模型和仿真技术，科学家们可以预测骨折的位置和形态，为骨折治疗提供指导。
此外，生物力学还可以帮助设计和改进人工关节等医疗器械，提高患者的生活质量。
4. 生物电子学在神经科学研究中的应用生物电子学是将电子学和生物学相结合的学科，它研究生物体内的电信号和电子器件的相互作用。
在神经科学研究中，生物电子学可以帮助科学家们记录和操控神经元的电活动，以研究神经系统的功能和疾病。
例如，通过植入微电极阵列到大脑中，科学家们可以记录到单个神经元的电活动，从而研究神经元之间的信息传递和神经网络的形成。
结论：物理知识在生命科学研究中的应用案例举不胜举。
光学显微镜、核磁共振成像、生物力学和生物电子学等物理学技术为我们提供了研究生命现象和解决生命科学难题的工具。
物理学和生命科学中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所冼鼎昌先生（讲座 1 2 3 4 5 6 7 8 9）幻灯片（PPT）图片集主讲人介绍 [返回目录]三、冼鼎昌先生作题为“物理学和生命科学”的科普报告1.开场白各位老师，各位同学，早上好。
很高兴今天早上能够有机会在这里和大家讲一讲一百年来科学里的故事，题目叫做“物理学和生命科学”。
我要讲的是一百多年的故事。
现在是二十一世纪了，发展最迅速的有两门学科，这是我个人的看法，前50年发展最快的是物理学，有相对论，很高很高速度的现象，继续发展到量子论，当我们走向微观的时候，世界的规律是什么。
由量子论发展到量子力学，而且这两个一结合，不只是微观，而且跑到宇观，可以研究宇宙是怎么样的。
以前我们对宇宙的讨论好像只是哲学家的专利，宇宙没有开始，也没有结束，也没有边界，是无穷大，时间无穷大，空间无穷大。
可是现在由于这两门学科的结合，不仅讨论到微观，而且讨论到宇观。
我们可以用理论，也可以用试验讨论宇宙，对人类的认识，从微小推到基本粒子，从大尺度推到整个宇宙，这是人类在二十世纪头50年的丰功伟业。
后50年发展最快的是生命学科，遗传到底是不是因为遗传物质，这是争论很久的问题。
50年代中后期，在中国谈唯心主义好像不行，其实发展最快的是从那个年代开始。
遗传怎样从一代遗传到另外一代呢？有遗传密码的问题。
在后50年里，把生命科学建立在量子水平上，从宏观走到微观，迈了一大步。
今后生命科学有了非常快速的进展，就是今天我要向大家讲的故事。
这两门学科都和光有关系。
光是非常要紧的。
在希伯来古老的传说里有一个《创世纪》的神话，上帝创造天地，第一位创造的是光。
远古人类就知道光和我们的生活，和我们的生命有关。
人类认识世界，也是通过光，可见光，通过星光，通过大地上光被反射，因此我们认识了整个世界，地面上的东西，天空上的东西，乃至于遥远星体上的东西。
没有光，难想象有今天的文明，甚至没有今天的人类。
2.从物理学的发展讲起进入二十世纪之前，物理学发展的一件革命性的事件就是发现了X光。
X光是德国一个乌茨堡物理学院的伦琴教授发现的，在1895年发现了。
当时看不见，但是它能使得照相底片感光。
他发现的X光实验室，这个实验室按照现在的眼光来看，实在算不了什么，但是就在这儿做出了历史性的、革命性的大发现。
发现它能够有很大的穿透能力，这是他夫人的手，我们可以看到他夫人还戴着戒指。
不能够成像，而且正是因为X光的发现，使人们从看不见东西到可以看见，这是骨头，而且使人们从宏观世界走到微观世界。
因为发现X光，伦琴得到了有史以来第一次的诺贝尔物理学奖，在1901年。
X光是电磁波，但是X光的性质都不能验证，比如我们知道光在一个物体上，比如在镜子上会反射、折射，可是都发现不了。
而且可见光物体有一个衍射的现象。
一个障碍物在它后面，光的强度会重新分布，有些地方强一点，有些地方弱一点。
比如说有一个格子，可见光跑过来了，在后面放一块感光片，就会发现不是均匀的格点，而是有强的、有弱的，有一个空间分布。
这个现象叫衍射。
大家对光很不清楚，就提出来这到底是什么光。
大家认为它能够使得底片感光，它一定是光，但是又看不见，没有普通光的性质，所以X光是未知数的意思，不知道它是什么东西。
德国南部的慕尼黑大学有一位理论物理学家叫做劳厄，他提出一个看法，要得到所谓衍射的现象，光的波长必须和阻挡的光两个障碍物的尺度差不多，现在用比厘米还小，都看不见衍射的现象，说明一个事实，就是X光的波长比格子的尺度要小的多，所以他认为X 光的波长可能和原子的尺度相同，原子的尺度是埃的尺度，一个埃有多长，是一厘米的一亿分之一，假如一个球是一埃长的话，要把一亿个球排成一起，才有一厘米长。
埃是很小很小的长度。
劳厄在慕尼黑大学教书，他不做实验，就动员一个研究员做事情，原子尺度的网格怎么做呢？最简单，因为当时知道矿物里的一种晶体，晶体是很多原子排成很规矩的空间的模型，好像三维的网格一样。
这个尺度当然是埃原子的尺度了，他就提出来假如不用以前的三网来做衍射，而拿晶体来做衍射试验，应当看得见。
这两个年轻人按照他的想法做了一个试验，代替筛网，第一次用的硫酸铜矿物晶体，X光在这个地方射进来，经过障碍物，发生了衍射，后面放一个感光片，果然在感光片上看到了衍射现象。
第一张衍射的图片，发现有很多很多所谓现在叫做衍射的斑点，这是一个了不起的发现。
有了这个东西证明X 光是电磁波，第二，证明了X光是波长很短的电磁波，波长的数量级是埃的数量级。
还有这一点是科学家用几十年的工夫，一直到现在，我们有希望从斑点的分布推回去，知道矿物的晶体结构，就是格子是怎么样的，这是从劳厄的时代一直到现在还没做完的事情，这是一个非常有趣的事情。
因为这个了不起的成就，1914年劳厄被授予诺贝尔物理学奖。
劳厄在1912年做的工作，他在德国。
隔了一个海，在英国有两父子马上意识到劳厄工作的重要性，这两父子也是非常有名的物理学家，父亲叫威廉，那时是非常成名的物理学家，儿子也叫威廉。
这两父子马上意识到劳厄工作的重要性，因为他给我们观测、研究微观世界提供了一个极强的手段，所以他们很系统地来做。
劳厄是穿过晶体来看后面的斑点的衍射。
布拉格发展了另外一种方法，证明了X光可以在晶体表面反射，而且反射在不同的角度有加强的现象，也就是衍射，通过反射来看它的衍射，在同一个方向来看衍射的现象。
有了他们的方法以后，发展的极为迅速，特别是小布拉格一生的后期把全部精力放在这个研究上，很系统地来做衍射的办法，研究微观世界，做的极有成绩，因为他本人是很好的实验物理学家，又是一个很好的理论物理学家，所以他在这方面做出来的成绩和劳厄一样，也是开创性的。
从1913年他们一起做，小布拉格一直做到去世，不但从物理学里做研究，还把这个方法推广到生物学里去，引起了生命科学的巨大飞跃。
1915年两父子因为成就，同时获得了诺贝尔物理学奖。
3.生命科学的故事：蛋白质与核酸1900年，生命科学面临着一个飞跃，当时已经承认了，而且建立了细胞的学说，可是那时对细胞的观念是非常简单的，细胞是动物或者植物的基本构成单位。
细胞有一个细胞膜，里面有细胞质，在我念书的时候叫细胞浆。
整个细胞里有一个细胞核，细胞核里当然也有一个膜包住。
这是1900年人们对于细胞的观念。
后来发现这里有很多结构，细胞核有核膜、核仁、染色体。
细胞质里有线粒体、中心体、高尔基体、基质。
甚至细胞膜也有很多结构。
在电子显微镜下，细胞的结构要比1900年复杂的多，我只想说明一点，电子显微镜是量子力学的一个产物，也就是物理学对生物学的极大的贡献。
我不想和各位讲什么叫电子显微镜，我只想做一个类比。
量子力学告诉我们，所有的粒子都有波动的性质，光是一种波动，光可以用透镜来聚焦放大，这个透镜是我们习惯用的玻璃透镜、凹透镜、凸透镜，我们研究生命科学，谁造成了显微镜，现在量子力学告诉我们，电子也是一种波动，所以应当也可以有透镜来聚焦、放大。
当然，透镜不是玻璃的透镜，而是因为电子有电荷来放大，因此用这个道理做出电子显微镜。
我和大家说一个事情，科学上最基本的观念是很简单的，要掌握最基本的观念，很细微的东西，没有把它根本的思想抓住，学习可能事倍功半，学习的时候先把你要学习的东西，看完一页书或者一本书之后，你问问自己能不能把自己看的这么厚的一本书，能够用一分钟或者更短的时间，把它最精彩的东西、最关键的东西讲出来。
现在知道细胞还有几千种的分子，要一一辩明它不是容易的事情，一直到现在都没有搞完。
主要有两类大分子，和我们的生命有关的，一类叫做蛋白质，就是大分子里头的大部分，还有另外一类大分子叫做核酸，少部分，这也是一个历史的误会，因为这个东西首先是在细胞核里发现的，因为带有酸质，所以叫做核酸，在细胞质和细胞奖里也有，但是历史就是这样的。
这两大分子大部分也是起到生命中最重要的两个功能。
蛋白质是生命功能的基本执行者。
生命功能最基本的执行者是谁呢？是蛋白质。
核酸是遗传功能的执行者，它有遗传密码，它是传递遗传密码和给出指令，告诉细胞怎样来执行遗传。
我们的机体不是来自于基因，是来自于蛋白质，蛋白质是执行者。
蛋白质是怎么合成的？是怎么从一代到下一代的？我们的父母是黑颜色的眼睛，怎么会生出黄颜色的眼睛的孩子呢？先来看蛋白质，在上一个世纪初，就是一百年前已经弄清楚了，蛋白质是由氨基酸组成的一个链状的结构，人体的氨基酸只有20种。
从结构上头来讲，这好像一头猪跑在一条链子上一样。
但是它怎样执行我们生命的功能呢？我们可以呼吸，我们的肌肉会有力气，这就回答了一个问题，它的功能是从哪儿来的，因为它有空间结构，这个空间结构不是固定的，而且要证明这一点，假如把氨氨基酸比成宝石，20种氨基氨基酸有20种颜色，不一样，形状不一样的宝石，所以这20种宝石可以串起来一个链子，不要看氨基酸的名字了，现在把它变成宝石，链子假如是这样的，它绝对没有什么生命的功能，它必须要拐弯，要弯曲才能发生活力，这是猜想，要证明。
怎么证明？这个时候物理学家就来帮忙。
1927年在剑桥大学，有一个叫做卡文迪的研究所，所长是小布拉格，他是晶体学的大行家，当时有一个叫贝尔纳的人建立了晶体学实验室，系统的、大规模的研究晶体学，而且他有一个念头，就要看看蛋白质的结构到底是什么东西，布拉格是非常支持他的，他用X光对蛋白进行衍射，他发现了天然的蛋白质居然也有衍射的斑点，说明了天然的蛋白有固定的结构，固定的结构重叠起来了就可以变成晶体了，这就是蛋白晶体的开始。
这是一个了不起的事情，在1930年。
看见有斑点，还不等于知道它的结构，因为看见斑点就说明它是有规矩的结构，到底这个结构是什么东西？这是一个非常艰巨的问题。
美国理工学院有一个科学家叫做鲍林，他经过了很长很长时间的研究，发现蛋白质里有几种很典型的结构，是所有蛋白质都会有的，第一个氨基酸的链子，链子会打转，变成一个螺旋，这个东西叫做α螺旋。
拿另外一个图可以看一下，假如氨基酸的分子画出来，这个打转，叫做α螺旋，这个链子会叠来叠去，这个叫做折叠，连接而成的蛋白质的链子，它一定要有局部的空间结构，这是很了不起的工作。
我们又回到布拉格的研究所，这是一个年轻的科学家，他开始想把整个蛋白质的结构做出来，当时全世界结晶出来的蛋白质一共只有9个，他挑了一个最简单的东西看，叫做血红蛋白，是我们每个人身上都有的，这个血红蛋白把氧气带到我们全身，又把二氧化碳从肺里带出来，这是和我们的生命有重大关系的一个蛋白，而且那时候也很容易得到，所以他做了这个事情。
可是后来当他得到诺贝尔学奖的时候说了一句话，我没有想到用23年做这个事情，那个时候做研究生，老师叫我四年里交论文，要把这个事情做出来，我就变成老研究生的，而且到23年的时候我才能得到学位，所以看出来科学的研究是不能急的，他非常有耐心，布拉格也一直支持他做这个事情。
