生物力学基础

课程编码：180090080101P3002H 英文名称：Basis of Biomechanics 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：吕守芹等

生物力学是力学专业及与生命科学交叉领域硕士研究生的专业普及课程，主要由细胞生物力学-细胞力学与生物学耦合、分子生物力学-分子力学性质与反应动力学、分子生物力学-分子微观结构演化动力学等三部分组成。通过本课程的学习，使得学生能够了解力学对生命体的重要性及生物力学的基本内涵与研究意义，重点掌握细胞分子生物力学的主要研究方向和研究手段。并在此基础上通过讲授、讨论、文献阅读等授课方式，培养学生发现问题、提出问题及解决问题的能力，以及科学研究的综合能力。本课程授课过程要求考勤，并基于给定文献完成一次读书报告，并通过课程结束后的开卷考试。

大学物理、大学化学

第一章 细胞生物力学-细胞力学与生物学耦合 8学时 吕守芹
第1节 引言：生物力学发展历史及概况
第2节 细胞、亚细胞力学及研究方法
第3节 细胞力学-生物学耦合及研究方法
第4节 空间细胞生物力学与工程
第二章 分子生物力学-分子力学性质与反应动力学 16学时 章燕
第1节 引言：分子力学概述
第2节 单分子力学性质及主要理论
第3节 分子二维和三维反应动力学测量及理论基础
第4节 分子力学-化学耦合
第5节 分子二维反应动力学的调控
第6节 分子力学实验技术
第7节 分子力与免疫反应
第8节 分子力与细胞迁移
第三章 分子生物力学-分子微观结构演化动力学 14学时 吕守芹
第1节 引言：分子微观结构研究的必要性及其主要研究方法和思路
第2节 获得分子微观结构的主要实验方法及各自的局限性
第3节 分子模拟主要方法介绍
第4节 分子动力学模拟基本原理与应用
第5节 力学干预的分子动力学模拟方法及应用
第6节 其他分子动力学模拟方法介绍
第7节 分子微观结构动力学与分子力学-化学耦合的关联
第四章 考试 2学时 章燕
第1节 考试

吕守芹研究员，中科院力学所，邮箱：lsq@imech.ac.cn：
主要学术兴趣：生物大分子结构-功能关系。研究方向为生物大分子组装动力学及力学调控规律，主要运用实验测量及理论模拟手段，考察在重要生理、病理过程中起重要作用的生物大分子自组装及受体-配体相互作用的结构-功能关系。在Nanoscale、Mol Neurobiol、Polymer、J Biol Chem、Biophys J、FEBS J等期刊上发表SCI论文40余篇。

章燕高级工程师，中科院力学所，邮箱：zhangyan@imech.ac.cn：
主要学术兴趣：分子生物力学与细胞力学生物学。研究方向为细胞-生物大分子的力学-化学（生物学）耦合，主要从事细胞-分子力谱-荧光谱耦合技术的研发，并在外力作用下蛋白质复合物（受体-配体键）结合和解离以及选择素-配体、整合素-配体介导的胞内信号转导方面开展实验研究。在FASEB J、Biophys J、J Biol Chem、J Immunol、ACS Appl Mater & Interfaces等杂志上发表SCI论文30余篇，EI论文3篇；授权发明专利6项，实用新型专利2项。