醫學物理學引言s一、什么是物理學？二、物理學與醫學的密切關系三、如何學好物理學？四、課程安排（一）什么是物理學?1、物理學是關于自然界最基本形態的科學，它研究物質的結構和相互作用，以及它們的運動規律。2、物理學的誕生與發展（1）、物理學是在人類認識和探求自然的過程中逐漸產生的。從唐代中國、古埃及到古埃及都有許多重要的發覺和成果。物理學真正成為一門科學，是從1687年牛頓（I.,1642-1727）發表《自然哲學的數學原理》開始的。牛頓在《原理》中提出了熱學的三大定理和萬有引力定律，對宏觀物體的運動給出了精確的描述；完成了人類自然科學的大綜合。這部偉大專著的出版標志著精典熱學體系的構建。牛頓（1642-1727）（3）、十九世紀后期，包含熱學、熱學、電磁學和光學等在內的精典物理學才完善起了完整的理論體系。并直接造成了第一次工業革命(蒸汽機)和第二次工業革命(電力)。（4）、廿世紀初普朗克（M.,1858-1947）等的量子理論,愛因斯坦（A.-1955）的相對論開創了近代物理學的新紀元，導致了第三次工業革命，并仍然影響到本世紀。
普朗克1858-1947）愛因斯坦1879-1955）3、物理學的研究對象物質存在的基本形態就是運動。物理學的研究對象主要是：機械運動；分子運動；電磁（波）運動；原子與原子核內粒子的運動等。因此囊擴了所有的宏觀和微觀、生命和非生命物質的運動。（二）物理學與醫學的密切關系——（）醫學研究的中級、復雜的物質運動形態——生命現象，而這一運動形態又是以物理學和物理的運動形態為基礎。如呼吸、消化、血液循環、排泄等生理過程都和熱學、熱學、電學等密不可無論在宏觀層面，還是微觀（分子）層面的生物醫學的研究，均離不開物理學和數學技巧的幫助。（如電子顯微鏡技術、x射線衍射技術、CT技術、磁共振技術、熒光造影術、掃描隧洞顯微術、納米技術等等）。在近代物理學研究中形成的新思維，也促使了生命科學的發展，如耗散結構理論、協同論、非線性動力學（混沌）理論等。物理學在醫學領域的應用有著悠久的歷史伽利略（)將物理學應用到醫學上的真正創立者:1、他推論出單擺周期和擺長的關系，并用于檢測人的心律2、他發明了測溫計，使“發燒”的模糊認識有了定量描述3、他設計出了第一個現代意義上的顯微鏡伽利略）他除了是物理學家，還曾在紐約行醫研究動脈血流中的脈動；用衍射法測定出細胞和纖維的半徑；用光學知識研究了人眼的調節作用和近視；并和亥姆霍茲（）共同創辦了色盲的五色理論Young）（1773-1829亥姆霍茲（,德國）擔任過解剖學院士和生理學院士，最后（1871）任物理學院士。
揭示了眼的聚焦機理，并繼Young以后系統論述了色盲的五色理論。1、發明了晶體鏡用以研究眼珠晶體的變化。2、發明了眼底鏡并用以觀察視網3、研究了觸覺機理并發明了亥姆霍茲共鳴器。4、第一個測定了神經脈沖的傳播速率并確定為30m/s。5、證明了胸肌收縮釋放的熱是植物熱的重要來源。（1821-1894（W.K.）在吳爾滋堡（）大學物理研究所發覺X射線（在碘化銀膠卷上成像），次年即應用于醫學上開創了人體無創檢查（透視）的先河。因此于1901年獲得了首屆Nobel物理學獎。：關于一種新的射線（）1895年發表在《沃爾茲堡化學-醫學學會季刊》倫琴（1835-1923）倫琴為他父親戴有戒（G.N.）和美國物理學家科馬克（A.M.），將計算機技術與Ｘ線相結合，發明了Ｘ射線計算機斷層掃描（,CT）重建技術。共享了1979年生理學與醫學諾貝爾獎。1963年日本物理學家科馬克(A.M.）發現人體不同的組織對Ｘ線的透過率有所不同，提出了用投影數據重建圖象的物理方式（1924——1998）1972年日本工程師豪斯菲爾德（G.）研制成第一臺腹部X-CT，在臨床上使用并獲得清晰的確診影像（1919成像原理成像原理CT—薄層掃描長度0.5mmCT掃描圖象（3）基于壓電晶體管效應的超聲波發生裝臵，早在1880年已由物理學家發明，在第一、二次世界大戰中超聲在水下偵測方面發揮了巨大的作用。
1958真正商品化的醫用超聲診斷儀出現。3-D（4）1973年物理學家勞特布爾（P.C.和曼斯菲爾德（P.）研制出臨床使用的磁共振成像儀（MRI，ging）。該儀器除了提供了人體解剖圖象（特別是軟組織的圖象），而且提供了人體特色部位的生理與代謝信30年后獲2003年生理學與醫學諾貝爾獎。保羅勞特伯爾(-)彼得曼斯菲爾(-)MRI)（5）正電子發射斷層成像（,PET病變放射治療（7）高頻電刀主機單極飲血分離電極圖9.21單/雙極高頻飲血整機圖其它化學治療儀電磁治療儀激光治療儀微波治療儀超聲治療儀1943年創建量子力學的理論大師薛定鍔發表了《生命是哪些—活細胞的物理觀》首次提出了基因中富含遺傳密碼的推測。該書是當代分子生物學的發端，在生物界被譽為“分子生物學上的《湯姆叔叔的小屋》”。)因構建描述電子和其他亞原子粒子的運動的波動多項式，發展了量子力學,曾獲得1933年諾貝爾物理學獎。
1943年《生命是哪些—活細胞的物理觀》預言了遺傳密碼的存在，被公認為分子生物學的開端和宣言。（1887—1961）物理學家威爾金斯和弗蘭克林通過X射線衍射研究DNA分子的結構威爾金斯拍攝的DNA分子的X射線衍射相片，照片顯示DNA分子是螺旋體結構.(1916—)(1920-1958)弗蘭克林于1952年5月獲得的一張清晰的DNA分子的X光衍射相片；由此推斷DNA分子呈螺旋狀，而且認識到是雙鏈同軸排列；定量測定DNA螺旋體的半徑為1.0nm，螺距為3.4nm。物理學家克里克（F.Crick）與生物學家沃森）利用X射線衍射技術首次發覺了DNA雙螺旋結構1953沃森（J.，）和克里克（F.Crick，）在堿基互補配對原則的基礎上， 構建了DNA分子雙旋結構模型。 后,2003年人類基因組序完成。（1916 2003）（1928 分子生物學最偉大的成就——闡明了生物的多樣性與生命本質的一致性 在分子水平的研究中發覺：生命（從單細胞生 物到人），無論其組成結構（蛋白質、核酸、糖 等），還是遺傳性質的物質基礎（DNA、RNA）及 含義（遺傳密碼A-G-T-C）和流向（中心法則）以 及能量轉換機理等等，基本上都是相同的。
從而 使生物的多樣性與生命本質的一致性在分子水平 上獲得了統一。 因為她們各自的 kit基因都存在缺陷： 納米科學是研究千萬分之一米（10-7 ）到10億分之一 米（10 -9 ）內原子、分子和其他類型物質的運動變化的學問。 而在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工的技術 被稱為納米技術。 1納米（nM）=10 國際上公認為：0.1納米（nM）~100納米（nM）我國學者： 0.1納米（nM）~1000納米（nM） 在納米尺度空間，同一種元素或分子表現出 我們熟知的在兩個世界（以原子、分子為主體的 微觀世界物理學家誰發現了x射線的危害，人類活動的宏觀世界。）特性迥異的： 光、電、磁、聲、力、化學與生物特點！有時候 多一個少一個原子其特點還會發生急遽的變化。 這就是納米尺度空間的魅力所在。 （1）、在藥物治療中的應用(主動靶點與 被動靶點） 將抗生素制成納米顆粒， 與磁性納米顆粒結 合在一起，這些納米規格的顆粒可以自由地在血 管和人體組織內部運動。在人體外部加以導向， 使抗生素集中到重病的組織中，可成功地分離癌細 胞和正常細胞，在醫治骨髓癌的臨床實驗上獲得 了成功。(Top-down vis -up) （2）、利用納米炸彈功擊生化戰劑 原子寬度0.2nM左右，在1nM的六面體顆粒中，總共能 排125個原子。
其中98個原子在六面體表面，僅有兩側受 到內部原子的作用。因此非常開朗， 極易與外界的二氧化碳、 液體、固體發生反應。 最近密執根學院科技人員在日軍試驗場演示，研制 的針對性極強的“納米炸彈”，殺死了富含致命生化武 器（炭疽）的孢子。此外還可殺害大腸桿菌、沙門氏菌 和李氏桿菌等。 （3）、在分子生物醫學中，用來攜帶DNA，進行DNA基因缺陷醫治。 納米技術的首創者是過世物理學家物理學家誰發現了x射線的危害，諾貝爾獎獲 得者理查德.費曼（ ）！ (1918-1988)1959年，他在加州理工學院發表演講 《在頂部還有很大空間》(There's ):“從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片 的所有技術，都與一次性地切去（或融合）數以 億計的的原子， 以便把物質作成有用的形態有 “為什么我們不可以從另外一個角度出發，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到 我們的要求？” “至少依我看來，物理學的規律不排除一 個原子一個原子地制造物品的可能性。” 1981年羅雷爾（.h）和賓尼 （.G）發明了：掃描隧道顯微鏡 （STM-- ）， 能觀察原子和操縱原子，使費曼預言的實現成 為可能。該成果獲得1986年諾貝爾獎。 1990年IBM公司在加洲實驗室借助STM在鎳 （Ni）表面將35個氙（Xe）原子排列成了： “IBM”三個字（3nM，低溫，真空）。使費