生物物理学是一门用物理学的原理和方法研究生物大分子的结构与功能、理解生物学问题和规律、阐释生命现象的交叉学科。物理学、化学、计算机科学等领域的发展极大促进了生物物理学的发展。本教材吸收近年来生物物理学领域的重大研究成果，弥补了过去20年来我国在这方面的空白。教材内容包括五大部分，分别为生物物理基础、分子生物物理、细胞生物物理、定量生物学导论、生物物理研究的实验方法。教材既注重理论知识的讲解，使学生通过系统学习形成完备的生物物理学知识体系，又能引导学生主动思考和激发他们学习生物物理学的热情。本书适合作为生物学背景高年级本科生和低年级研究生的选修课教材，也可供对生物学感兴趣的物理、化学和数学背景的学生参考。

前辅文
第一部分 生物物理基础
  1 生物现象中的物理学
   1.1 生命的时空尺度
   1.2 生物中的力
   1.3 生物中的电
   1.4 生物中的光学现象
   1.5 生物与温度
   1.6 生物维持有序结构的一般规律
  2 生物物理中的物理和化学
   2.1 热运动与玻尔兹曼分布
   2.2 熵与自由能
   2.3 化学势与化学反应
   2.4 扩散与随机运动
   2.5 量子力学简介与量子生物学
第二部分 分子生物物理
  3 生物大分子的结构
   3.1 蛋白质结构
   3.2 DNA的结构
   3.3 RNA结构
   3.4 生物大分子复合物结构
  4 晶体学导论
   4.1 由外窥内：通过晶体外形推测其内部结构
   4.2 实验探索：精确测定晶体
   4.3 阿贝成像理论与晶体学中的相位问题
   4.4 劳厄衍射、布拉格单色仪法的区别
   4.5 蛋白质晶体学的发展
   4.6 自由电子激光
  5 核磁共振
   5.1 核磁共振技术的发展历史
   5.2 核磁共振的原理
   5.3 核磁共振实验
   5.4 核磁共振在结构研究中的应用
  6 冷冻电子显微学结构解析导论
   6.1 透射电镜的基本光学原理
   6.2 透射电镜的图像衬度形成原理
   6.3 冷冻电子显微学三维重构的基本原理
   6.4 冷冻电镜单颗粒分析技术
   6.5 冷冻电子断层成像技术
   6.6 微晶电子衍射技术
   6.7 冷冻电镜技术的发展史及发展趋势
  7 生物大分子的折叠
   7.1 蛋白质折叠
   7.2 RNA的折叠
  8 生物大分子的结构预测和模拟
   8.1 蛋白质结构预测
   8.2 RNA结构预测
   8.3 从结构到功能：蛋白质与生物分子相互作用预测
   8.4 蛋白质与RNA设计
   8.5 生物大分子的化学计算与模拟
  9 生物大分子互作与识别
   9.1 蛋白质互作与识别的基本概念
   9.2 蛋白质-蛋白质互作与识别
   9.3 蛋白质-核酸互作与识别
   9.4 蛋白质-多肽/小分子互作与识别
   9.5 生物大分子的动态修饰与识别
   9.6 生物大分子互作检测技术
  10 生物大分子自组装与相分离
   10.1 生物结构的不同组装方式
   10.2 相分离和相变的机制
   10.3 相分离液滴的物理力学性质
  11 生物大分子的力学
   11.1 生物体中产生力的大分子及其生物学过程
   11.2 生物大分子的力学特性
   11.3 生物大分子相互作用的力学调控
   11.4 力敏感受体
  12 生物大分子的电磁学
   12.1 生物大分子产生电
   12.2 生物大分子感应电
   12.3 生物大分子对磁场的响应
   12.4 生物大分子对光的吸收与感应
第三部分 细胞生物物理
  13 细胞迁移与组织形态发生
   13.1 单细胞迁移
   13.2 群体细胞迁移
   13.3 组织形成的生物力学基础
  14 细胞骨架
   14.1 细胞骨架的结构
   14.2 细胞骨架的组装
   14.3 细胞骨架力学
   14.4 分子马达的结构和运动
  15 生物膜
   15.1 生物膜的组成
   15.2 生物膜的结构
   15.3 生物膜的动态变化
  16 细胞区室化
   16.1 细胞器的研究历史
   16.2 细胞核
   16.3 内质网
   16.4 高尔基体
   16.5 线粒体
   16.6 溶酶体和过氧化物酶体
   16.7 囊泡
   16.8 无膜细胞器
第四部分 定量生物学导论
  17 定量模型
   17.1 定量模型的必要性
   17.2 定量模型的简单案例
  18 基本生物过程的数学模型
   18.1 酶促反应动力学
   18.2 转录翻译过程的数学描述
   18.3 单细胞中随机性的定量刻画
  19 生物网络的动力学模型
   19.1 网络的基本知识和矩阵表征
   19.2 基因调控
   19.3 信号转导和前馈
   19.4 正反馈
   19.5 负反馈
  20 复杂生物网络
   20.1 复杂生物网络的特征
   20.2 基因调控网络
   20.3 代谢网络
  21 生命系统特征的定量理解
   21.1 远离平衡态的生命系统
   21.2 稳健性
   21.3 优化原理
   21.4 自组织
第五部分 生物物理研究的实验方法
  22 光散射技术
   22.1 光的散射
   22.2 静态光散射
   22.3 动态光散射
   22.4 拉曼光谱
   22.5 小角散射
  23 晶体衍射技术
   23.1 晶体的点阵结构和晶胞
   23.2 对称操作
   23.3 晶系、点群与空间群
   23.4 晶体的衍射方向
   23.5 晶体的衍射强度
   23.6 晶体生长的基本原理
   23.7 数据采集
   23.8 数据处理
   23.9 解决蛋白质晶体学中相位问题的方法
   23.10 密度修正
   23.11 蛋白质结构的建模、精修和验证
  24 吸收和发射光谱
   24.1 光的吸收和发射
   24.2 紫外-可见吸收光谱
   24.3 圆二色光谱
   24.4 红外吸收光谱
   24.5 荧光光谱
  25 磁共振波谱
   25.1 核磁共振波谱学
   25.2 电子顺磁共振波谱学
  26 显微成像
   26.1 显微成像中的关键原理和概念
   26.2 光学显微技术
   26.3 冷冻透射电子显微学技术
   26.4 扫描电子显微学技术
  27 单分子技术
   27.1 单分子的特性
   27.2 单分子电学技术
   27.3 单分子荧光技术
   27.4 单分子力谱
  28 质谱方法
   28.1 质谱的基本原理
   28.2 质谱仪的组成和工作原理
   28.3 质谱方法在系统生物学和化学生物学中的应用
   28.4 质谱方法在结构生物学中的应用
索引