原子
(Atom):
构成物质的基本单元。在生物学中,最重要的是碳、氢、氧、氮、磷、硫等。
分子
(Molecule):
由两个或多个原子组成。例如,水
(H2O)
是生命不可或缺的分子。
大分子
(Macromolecule):
生物体内的四种主要大型有机分子：
碳水化合物
(Carbohydrates):
主要提供能量,如葡萄糖和淀粉。
脂质
(Lipids):
储存能量、构成细胞膜,如脂肪和磷脂。
蛋白质
(Proteins):
功能最多样,参与几乎所有生命活动,如酶和结构蛋白。
核酸
(Nucleic
Acids):
储存和传递遗传信息,包括
DNA
和
RNA。
化学键
(Chemical
Bonds):
连接原子形成分子的力,如共价键、离子键等。
2.
细胞：生命的基本单位
细胞是所有已知生命形式的基本结构和功能单位。
细胞
(Cell):
构成所有生物体的最小单位。
原核细胞
(Prokaryotic
Cell):
结构简单,没有细胞核膜包裹的细胞核,如细菌。
真核细胞
(Eukaryotic
Cell):
结构复杂,有细胞核和各种细胞器,如动物细胞、植物细胞。
细胞膜
(Cell
Membrane):
细胞外围的屏障,控制物质进出。
细胞质
(Cytoplasm):
细胞膜内、细胞核外的一切物质。
细胞核
(Nucleus):
真核细胞中储存遗传物质DNA的结构。
线粒体
(Mitochondria):
细胞的能量工厂,通过细胞呼吸产生能量。
叶绿体
(Chloroplasts):
植物细胞特有,进行光合作用的场所。
细胞壁
(Cell
Wall):
植物和真菌细胞特有,提供支持和保护。
3.
遗传与信息传递
生命能够世代相传,离不开遗传信息的精确复制和表达。
遗传物质
(Genetic
Material):
通常指
DNA（脱氧核糖核酸）,携带有生物体的全部遗传信息。
基因
(Gene):
DNA上的一段特定序列,编码一个蛋白质或RNA,从而决定生物体的某个性状。
染色体
(Chromosome):
DNA和蛋白质紧密缠绕形成的结构,存在于细胞核中。
DNA复制
(DNA
Replication):
DNA分子精确地复制自身,确保遗传信息在细胞分裂时传递给子代。
转录
(Transcription):
以DNA为模板合成RNA的过程。
翻译
(Translation):
以mRNA（信使RNA）为模板合成蛋白质的过程。
遗传密码
(Genetic
Code):
决定DNA/RNA序列与蛋白质氨基酸序列对应关系的一套规则。
突变
(Mutation):
遗传物质（DNA）序列的改变,是生物变异和进化的来源。
4.
能量与代谢
生命需要能量来维持自身活动。
新陈代谢
(Metabolism):
生物体内所有化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢。
光合作用
(Photosynthesis):
植物、藻类和某些细菌利用光能将水和二氧化碳转化为葡萄糖（能量）和氧气的过程。
细胞呼吸
(Cellular
Respiration):
细胞将有机物（如葡萄糖）分解,释放能量（ATP）供生命活动利用的过程。
ATP
(三磷酸腺苷):
细胞的能量货币,直接为细胞活动供能。
5.
生物多样性与分类
地球上生命形式多样,需要科学的分类系统。
生物多样性
(Biodiversity):
地球上所有生命形式的变异性,包括物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性。
分类学
(Taxonomy):
对生物进行命名、描述和分类的科学。
物种
(Species):
能够相互交配并产生可育后代的生物群体。
界
(Kingdom):
生物分类的最高等级之一（如动物界、植物界、真菌界、细菌界、古菌界、原生生物界）。
门
(Phylum)、纲
(Class)、目
(Order)、科
(Family)、属
(Genus):
其他分类等级。
6.
进化与适应
生命是一个不断演变的过程。
进化
(Evolution):
生物种群在世代更替中遗传性状发生改变的过程。
自然选择
(Natural
Selection):
适应环境的个体更有可能生存和繁殖,并将有利性状遗传给后代,导致物种性状逐渐改变。
适应
(Adaptation):
生物体为了更好地在特定环境中生存和繁殖而形成的特征。
7.
生态学：生物与环境的相互作用
生物体并非孤立存在,它们与环境和彼此之间存在复杂的相互作用。
生态系统
(Ecosystem):
由特定区域内的生物群落（所有生物）及其非生物环境（光照、水、土壤等）相互作用形成的统一整体。
生产者
(Producers):
通过光合作用或化能合成产生有机物的生物,如植物。
消费者
(Consumers):
摄食其他生物获取能量的生物,如动物。
分解者
(Decomposers):
分解动植物遗体和排泄物,将有机物分解为无机物的生物,如细菌和真菌。
食物链
(Food
Chain):
生物之间能量传递的线性序列。
食物网
(Food
Web):
多个食物链交织形成的复杂网络。
这只是一个非常基础的开端。生物学还有许多令人着迷的领域,比如：
人体生理学：
身体各系统如何运作。
免疫学：
身体如何抵御疾病。
神经生物学：
大脑和神经系统如何工作。
发育生物学：
单个细胞如何发育成完整的生物体。
生物技术与基因工程：
如何利用生物学知识造福人类。
核心生物学概念：从原子到生物圈
(续)
8.
细胞结构与功能
(深入)
在之前的基础上,我们更详细地探讨真核细胞内部的精细结构。
内质网
(Endoplasmic
Reticulum,
ER):
真核细胞内连接细胞核膜和细胞膜的复杂膜系统。
粗面内质网
(Rough
ER):
表面有核糖体,主要合成和修饰分泌蛋白及膜蛋白。
滑面内质网
(Smooth
ER):
无核糖体,参与脂质合成、药物解毒和钙离子储存。
高尔基体
(Golgi
Apparatus):
细胞内的邮局,对蛋白质和脂质进行进一步加工、分类、包装和运输。
溶酶体
(Lysosomes):
含有多种水解酶的膜性囊泡,负责细胞内消化和清除废物。
液泡
(Vacuoles):
植物细胞中巨大的膜性囊泡,储存水、养分和废物,维持细胞膨胀。
过氧化物酶体
(Peroxisomes):
含有氧化酶的膜性囊泡,参与脂肪酸分解和解毒。
核糖体
(Ribosomes):
负责蛋白质合成的细胞器,由核糖体RNA和蛋白质组成,无膜。
细胞骨架
(Cytoskeleton):
由微管、微丝和中间丝组成的蛋白质网络,维持细胞形态、参与细胞运动和物质运输。
微管
(Microtubules):
参与细胞分裂、纤毛和鞭毛的组成。
微丝
(Microfilaments,
肌动蛋白):
参与细胞运动、细胞分裂和肌肉收缩。
中间丝
(Intermediate
Filaments):
提供细胞机械支持。
中心体
(Centrosome):
动物细胞特有,位于细胞核附近,是微管组织中心,与细胞分裂有关。
9.
细胞周期与细胞分裂
生命从一个细胞开始,通过分裂增殖。
细胞周期
(Cell
Cycle):
细胞从形成到下一次分裂完成的整个过程,包括间期和分裂期。
间期
(Interphase):
细胞为分裂做准备的阶段,包括G1期（生长）、S期（DNA复制）和G2期（准备分裂）。
有丝分裂
(Mitosis):
真核细胞体细胞的分裂方式,产生两个与母细胞基因相同的子细胞。
前期
(Prophase):
染色质浓缩形成染色体,核膜核仁消失。
中期
(Metaphase):
染色体排列在细胞赤道板上。
后期
(Anaphase):
姐妹染色单体分离,移向两极。
末期
(Telophase):
染色体解螺旋,形成新的核膜和核仁,细胞质分裂。
细胞质分裂
(Cytokinesis):
细胞核分裂后,细胞质和细胞膜分开,形成两个独立的子细胞。
减数分裂
(Meiosis):
形成配子（生殖细胞,如精子和卵子）的特殊细胞分裂方式,使染色体数目减半。
减数第一次分裂
(Meiosis
I):
同源染色体分离。
减数第二次分裂
(Meiosis
II):
姐妹染色单体分离。
同源染色体
(Homologous
Chromosomes):
形态大小相似,一条来自父方,一条来自母方的染色体对。
姐妹染色单体
(Sister
Chromatids):
DNA复制后,由一个着丝粒连接的两个完全相同的DNA分子。
单倍体
(Haploid,
n):
细胞中含有一套染色体（如配子）。
二倍体
(Diploid,
2n):
细胞中含有两套染色体（如体细胞）。
10.
遗传学
(深入)
从基因传递到表型表达。
孟德尔遗传定律
(Mendelian
Inheritance):
解释性状在世代间传递的基本规律。
分离定律
(Law
of
Segregation):
等位基因在形成配子时相互分离。
自由组合定律
(Law
of
Independent
Assortment):
不同对非同源染色体上的基因在形成配子时自由组合。
等位基因
(Alleles):
控制同一性状的不同形式的基因（如控制花色的红色等位基因和白色等位基因）。
显性基因
(Dominant
Allele):
能在杂合状态下表达的基因。
隐性基因
(Recessive
Allele):
只有在纯合状态下才能表达的基因。
基因型
(Genotype):
生物体内所有基因的集合,或某个特定性状的基因组合。
表现型
(Phenotype):
生物体表现出的可观察性状,是基因型和环境共同作用的结果。
纯合子
(Homozygous):
含有两个相同等位基因的个体（如AA或aa）。
杂合子
(Heterozygous):
含有两个不同等位基因的个体（如Aa）。
伴性遗传
(Sex-linked
Inheritance):
位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传方式。
基因连锁与交换
(Gene
Linkage
and
Crossing
Over):
位于同一染色体上的基因倾向于一起遗传（连锁）,但染色体片段的交换（交换）可以打破连锁。
多基因遗传
(Polygenic
Inheritance):
由多个基因共同控制的性状（如身高、肤色）。
基因组
(Genome):
一个生物体所有遗传信息的总和。
基因工程
(Genetic
Engineering):
利用分子生物学技术对基因进行改造、操作的过程。
PCR
(聚合酶链式反应):
体外扩增特定DNA片段的技术。
凝胶电泳
(Gel
Electrophoresis):
根据分子大小和电荷分离DNA、RNA或蛋白质的技术。
测序
(Sequencing):
确定DNA或RNA分子中核苷酸排列顺序的技术。
11.
进化生物学
(深入)
深入理解生命多样性的起源和演变。
物种形成
(Speciation):
一个物种分化为两个或更多新物种的过程。
地理隔离
(Geographic
Isolation):
物理屏障导致种群分离,进而可能引发物种形成。
生殖隔离
(Reproductive
Isolation):
阻止不同物种之间成功交配或产生可育后代的机制。
趋同进化
(Convergent
Evolution):
不同的物种由于适应相似的环境而发展出相似的性状。
趋异进化
(Divergent
Evolution):
同一祖先的物种,由于适应不同环境而发展出不同的性状。
同源结构
(Homologous
Structures):
来源相同但功能不同的结构,是趋异进化的证据（如鸟翼和人臂）。
同功结构
(Analogous
Structures):
功能相似但来源不同的结构,是趋同进化的证据（如鸟翼和昆虫翅）。
化石
(Fossils):
保存在地层中的古代生物遗骸或遗迹,是进化研究的重要证据。
生物地理学
(Biogeography):
研究生物在地球上分布的科学,为进化提供证据。
群体遗传学
(Population
Genetics):
研究种群中基因频率和基因型的变化,解释进化的机制。
基因库
(Gene
Pool):
一个种群中所有基因和等位基因的总和。
基因频率
(Allele
Frequency):
某个特定等位基因在种群中出现的比例。
遗传漂变
(Genetic
Drift):
种群中基因频率因随机事件（而非自然选择）而改变。
基因流
(Gene
Flow):
基因通过个体迁入或迁出而在种群之间流动。
瓶颈效应
(Bottleneck
Effect):
种群规模急剧缩小导致基因多样性丧失的现象。
奠基者效应
(Founder
Effect):
一小部分个体脱离原种群建立新种群,导致新种群的基因频率与原种群不同的现象。
12.
生态学
(深入)
更细致地观察生物与环境的互动。
种群
(Population):
同一物种在特定区域内所有个体的集合。
群落
(Community):
特定区域内所有生物种群的集合。
生态位
(Niche):
一个物种在生态系统中的角色和位置,包括它所利用的资源和与其他物种的关系。
栖息地
(Habitat):
一个物种居住的环境或地点。
生物量
(Biomass):
特定区域或营养级中所有生物的有机物质总量。
生产力
(Productivity):
单位时间内生物体合成有机物的速率。
初级生产力
(Primary
Productivity):
生产者（如植物）通过光合作用固定的能量。
次级生产力
(Secondary
Productivity):
消费者从生产者或其他消费者那里获得的能量。
营养级
(Trophic
Level):
食物链中具有相似营养方式的生物所处的级别。
生物放大作用
(Biomagnification):
有毒物质在食物链中逐级累积,浓度越来越高。
生态演替
(Ecological
Succession):
一个生态系统在时间和空间上逐渐发生变化的过程。
初级演替
(Primary
Succession):
在裸露的、从未有过生命的地方开始的演替（如火山喷发后形成的新地）。
次级演替
(Secondary
Succession):
在原有生态系统被干扰破坏后,重新开始的演替（如森林火灾后）。
生物群落
(Biome):
具有相似气候条件、植被类型和动物群落的大型陆地生态系统（如热带雨林、沙漠、苔原）。
生物地球化学循环
(Biogeochemical
Cycles):
物质（如碳、氮、磷、水）在生物圈中循环的过程。
碳循环
(Carbon
Cycle):
碳在大气、水体、土壤和生物之间循环。
氮循环
(Nitrogen
Cycle):
氮在大气、土壤和生物之间循环,需要固氮细菌参与。
磷循环
(Phosphorus
Cycle):
磷主要在岩石、土壤、水体和生物之间循环。
水循环
(Water
Cycle):
水在地球表面、大气和生物体之间循环。
温室效应
(Greenhouse
Effect):
大气中的温室气体（如二氧化碳、甲烷）吸收地球辐射的热量,导致地球温度升高。
气候变化
(Climate
Change):
由人类活动导致的全球性气候模式的长期变化,包括全球变暖。
保护生物学
(Conservation
Biology):
研究和实施保护地球生物多样性的科学。
13.
生物体系统
(以动物为例)
多细胞生物的复杂组织和功能。
组织
(Tissue):
由形态相似、功能相同的细胞群组成（如肌肉组织、神经组织）。
器官
(Organ):
由多种组织构成,执行特定生理功能的结构（如心脏、肺）。
系统
(Organ
System):
多个器官协同工作,完成一项或多项复杂生理功能（如消化系统、循环系统）。
稳态
(Homeostasis):
生物体维持内部环境相对稳定的能力。
负反馈
(Negative
Feedback):
调节机制,使效应方向与刺激方向相反,以维持稳态（如体温调节）。
正反馈
(Positive
Feedback):
调节机制,使效应方向与刺激方向相同,放大刺激（如分娩时的宫缩）。
消化系统
(Digestive
System):
消化
(Digestion):
食物分解为小分子物质的过程。
吸收
(Absorption):
小分子物质进入血液或淋巴的过程。
酶
(Enzyme):
具有催化作用的蛋白质,加速生化反应。
胃
(Stomach):
主要进行蛋白质的初步消化。
小肠
(Small
Intestine):
主要进行营养物质的消化和吸收。
大肠
(Large
Intestine):
主要吸收水分,形成粪便。
肝脏
(Liver):
分泌胆汁,代谢物质,解毒。
胰腺
(Pancreas):
分泌消化酶和激素（胰岛素、胰高血糖素）。
循环系统
(Circulatory
System):
血液
(Blood):
运输氧气、营养物质、废物和激素。
红细胞
(Red
Blood
Cells):
运输氧气。
白细胞
(White
Blood
Cells):
参与免疫。
血小板
(Platelets):
参与凝血。
血浆
(Plasma):
血液的液体部分。
心脏
(Heart):
泵血器官。
血管
(Blood
Vessels):
血液流动的管道。
动脉
(Arteries):
运输富氧血离开心脏。
静脉
(Veins):
运输缺氧血返回心脏。
毛细血管
(Capillaries):
进行物质交换。
淋巴系统
(Lymphatic
System):
辅助循环系统,参与免疫和液体平衡。
呼吸系统
(Respiratory
System):
呼吸
(Respiration):
气体交换过程。
肺
(Lungs):
气体交换的主要器官。
气管
(Trachea):
连接喉部和支气管的管道。
支气管
(Bronchi):
气管的分支,进入肺部。
肺泡
(Alveoli):
肺部进行气体交换的微小气囊。
排泄系统
(Excretory
System):
排泄
(Excretion):
将代谢废物排出体外的过程。
肾脏
(Kidneys):
过滤血液,形成尿液,调节水盐平衡。
输尿管
(Ureters):
连接肾脏和膀胱。
膀胱
(Bladder):
储存尿液。
尿道
(Urethra):
排出尿液的通道。
神经系统
(Nervous
System):
神经元
(Neuron):
神经系统的基本功能单位,传递电信号。
神经递质
(Neurotransmitter):
在神经元之间传递信号的化学物质。
脑
(Brain):
神经系统的控制中心。
脊髓
(Spinal
Cord):
连接脑和身体其他部位的神经通路。
中枢神经系统
(Central
Nervous
System,
CNS):
包括脑和脊髓。
周围神经系统
(Peripheral
Nervous
System,
PNS):
连接中枢神经系统和身体其他部位的神经。
反射
(Reflex):
不经过大脑控制的快速、无意识的反应。
突触
(Synapse):
神经元之间传递信号的连接点。
内分泌系统
(Endocrine
System):
激素
(Hormones):
由内分泌腺分泌,通过血液运输,调节生理活动的化学信使。
内分泌腺
(Endocrine
Glands):
分泌激素的腺体（如垂体、甲状腺、胰腺、肾上腺）。
垂体
(Pituitary
Gland):
分泌多种激素,调节其他内分泌腺。
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甲状腺
(Thyroid
Gland):
分泌甲状腺激素,调节代谢率。
胰岛
(Islets
of
Langerhans):
胰腺中的内分泌部分,分泌胰岛素和胰高血糖素。
骨骼肌肉系统
(Skeletal
and
Muscular
Systems):
骨骼
(Skeletons):
提供支持、保护,参与运动,储存矿物质。
肌肉
(Muscles):
产生运动的组织。
骨骼肌
(Skeletal
Muscle):
随意肌,附着于骨骼。
平滑肌
(Smooth
Muscle):
非随意肌,构成内脏器官壁。
心肌
(Cardiac
Muscle):
非随意肌,构成心脏壁。
关节
(Joints):
骨骼连接处,允许运动。
肌腱
(Tendons):
连接肌肉和骨骼的结缔组织。
韧带
(Ligaments):
连接骨骼和骨骼的结缔组织。
免疫系统
(Immune
System):
免疫
(Immunity):
身体抵抗疾病的能力。
病原体
(Pathogens):
引起疾病的微生物（如细菌、病毒、真菌、寄生虫）。
抗原
(Antigen):
能够激发免疫反应的物质。
抗体
(Antibodies):
免疫系统产生的蛋白质,识别并结合特定抗原。
淋巴细胞
(Lymphocytes):
免疫系统的主要细胞。
T细胞
(T
Cells):
参与细胞免疫,直接杀伤感染细胞。
B细胞
(B
Cells):
参与体液免疫,产生抗体。
巨噬细胞
(Macrophages):
吞噬病原体和细胞碎片的免疫细胞。
炎症
(Inflammation):
身体对损伤或感染的局部反应。
疫苗
(Vaccine):
刺激免疫系统产生保护性免疫反应的制剂。
过敏反应
(Allergy):
免疫系统对无害物质的过度反应。
自身免疫病
(Autoimmune
Disease):
免疫系统错误地攻击自身组织的疾病。
生殖系统
(Reproductive
System):
有性生殖
(Sexual
Reproduction):
涉及配子结合的生殖方式,产生遗传变异的后代。
无性生殖
(Asexual
Reproduction):
不涉及配子结合的生殖方式,产生遗传上与亲代相同的后代。
配子
(Gametes):
性细胞（精子和卵子）。
受精
(Fertilization):
精子和卵子结合形成受精卵的过程。
受精卵
(Zygote):
精子和卵子结合后形成的第一个二倍体细胞。
胚胎发育
(Embryonic
Development):
受精卵发育成胚胎的过程。
胎儿发育
(Fetal
Development):
胚胎继续发育成胎儿的过程。
睾丸
(Testes):
雄性生殖腺,产生精子和雄性激素。
卵巢
(Ovaries):
雌性生殖腺,产生卵子和雌性激素。
14.
植物生物学
植物的结构、功能和生命周期。
植物
(Plants):
主要通过光合作用获取能量的多细胞真核生物。
根
(Roots):
吸收水分和矿物质,固着植物。
茎
(Stems):
支持植物,运输水和养分。
叶
(Leaves):
主要进行光合作用和蒸腾作用。
花
(Flowers):
植物的生殖器官。
果实
(Fruits):
由子房发育而来,保护种子并帮助传播。
种子
(Seeds):
包含胚和储存的养分,可以发育成新植物。
木质部
(Xylem):
运输水和矿物质的植物组织。
韧皮部
(Phloem):
运输光合作用产物（糖）的植物组织。
蒸腾作用
(Transpiration):
植物通过叶片气孔散失水分的过程。
向性
(Tropism):
植物对环境刺激的定向生长反应（如向光性、向重力性）。
植物激素
(Plant
Hormones):
调节植物生长发育的化学物质（如生长素、赤霉素）。
开花
(Flowering):
植物从营养生长转变为生殖生长的过程。
授粉
(Pollination):
花粉从花药传到柱头的过程。
双受精
(Double
Fertilization):
被子植物特有的受精方式,一个精子与卵细胞结合形成受精卵,另一个精子与中央细胞结合形成胚乳。
15.
微生物学
微观世界的生命形式。
微生物
(Microorganisms):
需借助显微镜才能观察到的微小生物。
细菌
(Bacteria):
单细胞原核生物,种类繁多,分布广泛。
病原细菌
(Pathogenic
Bacteria):
引起疾病的细菌。
益生菌
(Probiotics):
对宿主有益的细菌。
抗生素
(Antibiotics):
抑制或杀死细菌的药物。
古菌
(Archaea):
单细胞原核生物,结构与细菌相似但遗传和生化特征独特,常生活在极端环境。
病毒
(Viruses):
非细胞结构,由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成,必须寄生在活细胞内才能繁殖。
噬菌体
(Bacteriophage):
感染细菌的病毒。
逆转录病毒
(Retrovirus):
遗传物质是RNA,通过逆转录酶合成DNA（如HIV）。
真菌
(Fungi):
真核生物,多数为多细胞,通过孢子繁殖,以分解方式获取营养（如酵母菌、霉菌、蘑菇）。
原生生物
(Protists):
真核生物,种类多样,多数为单细胞,包括藻类、原生动物等。
发酵
(Fermentation):
微生物在无氧条件下分解有机物,释放能量的过程。
16.
生物技术与应用
生物学知识在人类社会中的应用。
生物技术
(Biotechnology):
利用生物系统、生物体或其衍生物来制造或改进产品、工艺或服务的技术。
基因组学
(Genomics):
研究生物体整个基因组的结构、功能、进化和作图的学科。
蛋白质组学
(Proteomics):
研究生物体或细胞中所有蛋白质的结构和功能的学科。
生物信息学
(Bioinformatics):
利用计算机技术处理、分析和解释生物学数据的学科。
转基因生物
(Genetically
Modified
Organism,
GMO):
通过基因工程技术,将外源基因导入并使其表达的生物。
克隆
(Cloning):
产生遗传上与亲本完全相同的个体或细胞。
干细胞
(Stem
Cells):
具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
基因治疗
(Gene
Therapy):
通过导入正常基因来纠正或补偿缺陷基因,以治疗疾病的方法。
生物燃料
(Biofuels):
由生物质转化而来的燃料（如乙醇、生物柴油）。
生物修复
(Bioremediation):
利用微生物或其他生物清除环境污染物。
分子诊断
(Molecular
Diagnostics):
基于分子生物学技术对疾病进行诊断。
药物研发
(Drug
Discovery
and
Development):
基于生物学机制开发新药物。
疫苗生产
(Vaccine
Production):
利用生物技术生产疫苗。
生物传感器
(Biosensors):
利用生物分子识别特定物质的装置。
CRISPR-Cas9
(基因编辑):
一种精确、高效的基因编辑技术。
17.
生物伦理学
随着生物技术的发展,伦理考量变得日益重要。
生物伦理学
(Bioethics):
讨论生命科学和医学领域中道德问题的学科。
克隆人
(Human
Cloning):
克隆人类的伦理和社会争议。
基因编辑伦理
(Gene
Editing
Ethics):
对人类胚胎进行基因编辑的伦理讨论。
隐私权
(Privacy):
基因信息和健康数据的隐私问题。
生物安全
(Biosafety):
处理生物材料和基因工程产品时的安全规程。
生物武器
(Bioweapons):
利用生物毒素或病原体作为武器的伦理禁止。
18.
分子生物学与调控
生命活动的精确性离不开复杂的分子调控网络。
基因表达调控
(Gene
Expression
Regulation):
细胞控制基因开启和关闭,从而控制蛋白质合成的过程。
启动子
(Promoter):
DNA上的一段序列,RNA聚合酶结合并开始转录的地方。
操纵子
(Operon):
原核生物中,一组功能相关的基因及其调控序列的集合,共同受调控。
转录因子
(Transcription
Factors):
结合到DNA上,调节基因转录的蛋白质。
表观遗传学
(Epigenetics):
研究不改变DNA序列,但能改变基因表达的可遗传变化（如DNA甲基化、组蛋白修饰）。
非编码RNA
(Non-coding
RNA,
ncRNA):
不编码蛋白质但具有重要调控功能的RNA（如miRNA、siRNA）。
RNA干扰
(RNA
Interference,
RNAi):
由小分子RNA介导的基因表达抑制现象。
信号转导
(Signal
Transduction):
细胞接收、处理和响应细胞外信号的过程。
受体
(Receptor):
细胞膜上或细胞内,能特异性结合信号分子的蛋白质。
第二信使
(Second
Messengers):
细胞内响应细胞外信号而产生的分子（如cAMP、钙离子）。
细胞周期检查点
(Cell
Cycle
Checkpoints):
细胞周期中确保DNA复制和染色体分离正确性的监控机制。
细胞凋亡
(Apoptosis):
程序性细胞死亡,对发育和清除受损细胞至关重要。
癌变
(Carcinogenesis/Oncogenesis):
正常细胞转变为癌细胞的过程。
原癌基因
(Proto-oncogenes):
正常情况下促进细胞生长和分裂的基因,突变后可能变为癌基因。
抑癌基因
(Tumor
Suppressor
Genes):
抑制细胞生长和分裂的基因,突变后可能导致癌症。
19.
神经生物学与行为
探索大脑、神经系统如何运作以及它们如何影响行为。
神经系统
(Nervous
System):
负责感知、处理信息并协调身体活动的系统。
神经胶质细胞
(Glial
Cells):
神经系统中的支持细胞,不传递电信号,但对神经元功能至关重要。
动作电位
(Action
Potential):
神经元或肌肉细胞膜上快速、短暂的电位变化,用于信号传递。
髓鞘
(Myelin
Sheath):
包裹在神经元轴突外的脂质层,加速神经冲动传导。
脑区功能定位
(Brain
Region
Localization):
大脑不同区域负责特定功能（如运动皮层、视觉皮层）。
神经可塑性
(Neuroplasticity):
大脑结构和功能因经验而改变的能力。
学习与记忆
(Learning
and
Memory):
神经系统获取、存储和回忆信息的过程。
短时记忆
(Short-term
Memory):
暂时性的记忆。
长时记忆
(Long-term
Memory):
相对永久性的记忆。
本能行为
(Instinctive
Behavior):
先天形成的、不需学习的行为模式。
学习行为
(Learned
Behavior):
通过经验获得的、可改变的行为模式。
条件反射
(Conditioned
Reflex):
通过训练获得的反射（如巴甫洛夫的狗）。
社会行为
(Social
Behavior):
个体间相互作用的行为,如合作、竞争、繁殖。
趋性
(Taxis):
生物体对特定刺激的定向运动（如趋光性、趋化性）。
节律行为
(Rhythmic
Behavior):
生物体周期性发生的行为（如昼夜节律、季节性迁徙）。
20.
发育生物学
从一个细胞到复杂多细胞生物的奇妙过程。
受精
(Fertilization):
精子和卵子结合,形成受精卵。
卵裂
(Cleavage):
受精卵快速进行有丝分裂,细胞数目增加但总体积不变。
囊胚
(Blastula):
早期胚胎发育阶段,形成一个中空的球形结构。
原肠胚
(Gastrula):
胚胎细胞发生重排和分化,形成三个胚层。
胚层
(Germ
Layers):
发育早期的三层细胞,形成身体所有组织和器官：
外胚层
(Ectoderm):
形成神经系统、皮肤表皮等。
中胚层
(Mesoderm):
形成肌肉、骨骼、循环系统、泌尿生殖系统等。
内胚层
(Endoderm):
形成消化道、呼吸道内壁、腺体等。
器官发生
(Organogenesis):
胚层分化形成各种器官的过程。
细胞分化
(Cell
Differentiation):
细胞逐渐获得特化结构和功能的过程。
形态发生
(Morphogenesis):
生物体形成其特有形态和结构的过程。
诱导
(Induction):
一个细胞或组织影响另一个细胞或组织的发育命运。
模式形成
(Pattern
Formation):
细胞在胚胎中形成有组织的结构和排列。
同源异型基因
(Hox
Genes):
控制动物体轴和节段模式发育的关键基因。
干细胞分化
(Stem
Cell
Differentiation):
干细胞发育成各种特化细胞的过程。
21.
免疫学
(深入)
身体如何巧妙地抵御病原体和疾病。
免疫系统
(Immune
System):
识别和清除体内异物,抵御病原体的系统。
固有免疫
(Innate
Immunity):
非特异性免疫,对所有病原体都起作用,反应迅速。
物理屏障
(Physical
Barriers):
皮肤、黏膜。
化学屏障
(Chemical
Barriers):
胃酸、溶菌酶。
吞噬细胞
(Phagocytes):
如巨噬细胞、中性粒细胞,吞噬病原体。
自然杀伤细胞
(Natural
Killer
Cells,
NK
Cells):
杀伤病毒感染细胞和癌细胞。
适应性免疫
(Adaptive
Immunity):
特异性免疫,针对特定病原体产生,具有记忆功能。
体液免疫
(Humoral
Immunity):
由B细胞产生抗体介导。
细胞免疫
(Cell-mediated
Immunity):
由T细胞介导。
主要组织相容性复合体
(Major
Histocompatibility
Complex,
MHC):
细胞表面呈递抗原的分子。
克隆选择理论
(Clonal
Selection
Theory):
解释淋巴细胞如何识别抗原并增殖形成效应细胞和记忆细胞。
免疫记忆
(Immunological
Memory):
免疫系统对曾经接触过的病原体具有更快更强的反应能力。
自身免疫性疾病
(Autoimmune
Diseases):
免疫系统错误地攻击自身正常组织的疾病（如类风湿性关节炎、红斑狼疮）。
免疫缺陷病
(Immunodeficiency
Diseases):
免疫系统功能受损,导致易感染疾病（如艾滋病）。
疫苗接种
(Vaccination/Immunization):
通过接种疫苗,使机体产生特异性免疫力。
血型
(Blood
Types):
红细胞表面抗原不同导致的不同血型系统（如ABO血型）。
器官移植与排斥
(Organ
Transplantation
and
Rejection):
免疫系统识别并攻击移植器官的现象。
单克隆抗体
(Monoclonal
Antibodies):
由单个B细胞克隆产生的、识别特定抗原的抗体,用于诊断和治疗。
22.
生物技术与医学
(深入)
生物学在健康和疾病中的应用。
基因组测序
(Genome
Sequencing):
确定生物体完整基因组的核苷酸序列。
个性化医疗
(Personalized
Medicine):
根据个体基因组信息和生物标志物,提供定制化的医疗方案。
生物标志物
(Biomarkers):
可用于指示生物过程、疾病状态或药物反应的分子。
药物基因组学
(Pharmacogenomics):
研究基因如何影响个体对药物反应的学科。
基因编辑
(Gene
Editing):
精确修改DNA序列的技术（如CRISPR）。
RNA疫苗
(RNA
Vaccines):
利用信使RNA（mRNA）编码病原体抗原,刺激免疫反应的新型疫苗技术。
细胞疗法
(Cell
Therapy):
将细胞移植到患者体内以治疗疾病的方法（如CAR-T细胞疗法）。
组织工程
(Tissue
Engineering):
结合细胞、支架材料和生物活性分子,构建或修复组织和器官。
生物传感器
(Biosensors):
利用生物分子作为识别元件,检测特定物质的装置。
纳米生物技术
(Nanobiotechnology):
将纳米技术应用于生物学和医学领域。
生物影像学
(Bioimaging):
利用各种技术可视化生物结构和过程（如MRI、CT、PET）。
再生医学
(Regenerative
Medicine):
利用干细胞或组织工程技术修复、替换受损组织和器官。
生物信息学在药物研发中的应用
(Bioinformatics
in
Drug
Discovery):
利用计算方法加速新药筛选和设计。
诊断试剂盒
(Diagnostic
Kits):
基于生物学原理,用于检测疾病或特定分子的工具。
法医DNA分析
(Forensic
DNA
Analysis):
利用DNA指纹技术进行身份识别和案件侦破。
23.
生物物理学与生物化学
(交叉学科)
生命现象的物理和化学基础。
生物物理学
(Biophysics):
运用物理学原理和方法研究生物现象的学科。
生物化学
(Biochemistry):
研究生物体内化学过程的学科。
酶动力学
(Enzyme
Kinetics):
研究酶催化反应速率和机制的学科。
蛋白质折叠
(Protein
Folding):
蛋白质从线性序列形成特定三维结构的过程,对功能至关重要。
生物能量学
(Bioenergetics):
研究生物体内能量转换和利用的学科。
膜电位
(Membrane
Potential):
细胞膜内外存在的电位差,对神经冲动传导等至关重要。
渗透作用
(Osmosis):
水分子通过半透膜从高水势区域向低水势区域扩散的过程。
离子通道
(Ion
Channels):
细胞膜上的蛋白质通道,允许离子选择性通过。
生物发光
(Bioluminescence):
生物体内发生的化学反应产生光的现象。
X射线晶体学
(X-ray
Crystallography):
通过X射线衍射分析蛋白质等大分子的三维结构。
核磁共振
(Nuclear
Magnetic
Resonance,
NMR):
用于研究分子结构和动力学的方法。
光谱学
(Spectroscopy):
利用物质与光的相互作用分析其组成和结构的方法。
流式细胞术
(Flow
Cytometry):
快速分析和分选细胞群的技术。
24.
生态与环境
(深入)
人类活动与生态系统的相互作用。
生物入侵
(Biological
Invasion):
外来物种进入新区域并对当地生态系统造成负面影响。
栖息地丧失
(Habitat
Loss):
自然栖息地被破坏或碎片化,导致生物多样性下降。
污染
(Pollution):
有害物质进入环境,对生物体和生态系统造成危害。
水污染
(Water
Pollution):
水体受到污染。
空气污染
(Air
Pollution):
空气中含有有害物质。
土壤污染
(Soil
Pollution):
土壤受到污染。
酸化
(Acidification):
水体或土壤因酸性物质增加而变酸。
富营养化
(Eutrophication):
水体中营养物质（如氮、磷）过多,导致藻类过度生长。
臭氧层耗竭
(Ozone
Depletion):
大气平流层中臭氧层被破坏,导致紫外线辐射增加。
可持续发展
(Sustainable
Development):
满足当代人的需求,同时不损害后代人满足其需求的能力。
生态足迹
(Ecological
Footprint):
衡量人类活动对地球资源消耗和环境影响的指标。
碳汇
(Carbon
Sink):
能够吸收和储存大气中二氧化碳的自然或人工系统（如森林、海洋）。
生物修复
(Bioremediation):
利用生物体（特别是微生物）清除环境污染物的技术。
生物多样性热点
(Biodiversity
Hotspots):
生物多样性丰富且受到严重威胁的地区。
生态服务
(Ecosystem
Services):
生态系统为人类提供的各种惠益（如水净化、空气调节、授粉）。
气候变化适应
(Climate
Change
Adaptation):
采取措施以应对气候变化带来的影响。
气候变化减缓
(Climate
Change
Mitigation):
采取措施减少温室气体排放,减缓气候变化。
25.
动物生理学
(更深入)
我们将更细致地探索动物体内各系统的运作机制。
体温调节
(Thermoregulation):
生物体维持体温相对稳定的过程。
内温动物
(Endotherms):
通过自身代谢产热维持体温的动物（如鸟类、哺乳动物）。
外温动物
(Ectotherms):
体温主要随环境温度变化的动物（如爬行动物、两栖动物）。
渗透调节
(Osmoregulation):
生物体维持水和溶质平衡的过程。
肾单位
(Nephron):
肾脏的基本功能单位,负责过滤血液和形成尿液。
激素的种类与作用
(Types
and
Functions
of
Hormones):
胰岛素
(Insulin):
降低血糖。
胰高血糖素
(Glucagon):
升高血糖。
甲状腺激素
(Thyroid
Hormones):
调节代谢率和生长发育。
肾上腺素
(Adrenaline/Epinephrine):
应对压力和紧急情况（战斗或逃跑反应）。
皮质醇
(Cortisol):
参与应激反应和代谢调节。
性激素
(Sex
Hormones):
调节生殖和第二性征（如雌激素、睾酮）。
肌肉收缩机制
(Mechanism
of
Muscle
Contraction):
肌动蛋白和肌球蛋白相互作用导致肌肉缩短。
神经冲动传导
(Nerve
Impulse
Conduction):
电信号（动作电位）沿着神经纤维传递的过程。
突触传递
(Synaptic
Transmission):
神经元之间通过神经递质传递信号的过程。
感觉系统
(Sensory
Systems):
负责接收和解释外界刺激的系统（如视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉）。
内脏反射
(Visceral
Reflexes):
调节内脏器官活动的无意识反射。
循环系统中的压力与流量
(Pressure
and
Flow
in
Circulatory
System):
血液在血管中流动受到的压力和流量调节。
呼吸色素
(Respiratory
Pigments):
结合和运输氧气的分子（如血红蛋白）。
淋巴循环
(Lymph
Circulation):
淋巴液在淋巴管中流动,参与免疫和液体平衡。
体液免疫与细胞免疫的协同
(Coordination
of
Humoral
and
Cell-mediated
Immunity):
两种免疫类型协同作用抵御病原体。
应激反应
(Stress
Response):
生物体对外界刺激作出的生理和心理反应。
26.
植物生理学
(更深入)
更细致地了解植物的生命活动。
光合作用的光反应
(Light-dependent
Reactions):
光合作用中利用光能产生ATP和NADPH的阶段。
光合作用的碳反应
(Light-independent
Reactions/Calvin
Cycle):
光合作用中利用ATP和NADPH将二氧化碳固定为糖的阶段。
蒸腾拉力
(Transpirational
Pull):
植物通过蒸腾作用产生的水分蒸发,形成的向上拉力,促使水分在木质部中运输。
根压
(Root
Pressure):
根部吸收水分后,产生的向上推力,有助于水分运输。
矿质营养
(Mineral
Nutrition):
植物生长所需的无机矿物质及其吸收利用。
植物的趋性与向性
(Tropisms
and
Nastic
Movements):
植物对刺激的定向生长（如向光性）和非定向运动（如睡眠运动）。
光周期现象
(Photoperiodism):
植物对昼夜长短变化的反应,影响开花等。
植物激素的功能与应用
(Functions
and
Applications
of
Plant
Hormones):
生长素
(Auxins):
促进细胞伸长、向光性、根的生长等。
细胞分裂素
(Cytokinins):
促进细胞分裂、延缓衰老。
赤霉素
(Gibberellins):
促进茎伸长、种子萌发。
脱落酸
(Abscisic
Acid,
ABA):
抑制生长、促进休眠、关闭气孔。
乙烯
(Ethylene):
促进果实成熟、叶片脱落。
维管束
(Vascular
Bundles):
植物体内运输水分、养分和有机物的束状结构（包含木质部和韧皮部）。
次生生长
(Secondary
Growth):
植物（特别是木本植物）茎和根的增粗生长。
叶片结构与功能
(Leaf
Structure
and
Function):
叶肉、气孔、叶脉等在光合作用和蒸腾作用中的作用。
花粉管生长
(Pollen
Tube
Growth):
花粉萌发后形成的花粉管,携带雄配子到达胚珠。
种子萌发
(Seed
Germination):
种子从休眠状态转变为活跃生长状态的过程。
植物防御机制
(Plant
Defense
Mechanisms):
植物抵御病原体和草食动物的方式（如物理屏障、化学物质）。
27.
微生物学与病毒学
(更深入)
深入了解这些微小生物的世界。
细菌的细胞壁
(Bacterial
Cell
Wall):
主要由肽聚糖组成,维持细菌形态和提供保护。
革兰氏染色
(Gram
Staining):
一种鉴别细菌的方法,根据细胞壁结构将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
细菌的繁殖方式
(Bacterial
Reproduction):
主要通过二分裂进行无性繁殖。
细菌的遗传重组
(Bacterial
Genetic
Recombination):
接合、转化、转导等方式实现基因交换。
生物膜
(Biofilms):
微生物群体附着在表面上形成的聚合物基质结构,具有更高的抗性。
病毒的生命周期
(Viral
Life
Cycle):
吸附、侵入、复制、组装、释放等阶段。
溶源性周期
(Lysogenic
Cycle):
病毒DNA整合到宿主基因组中并随之复制,不立即杀死宿主细胞。
裂解性周期
(Lytic
Cycle):
病毒在宿主细胞内大量复制,最终导致宿主细胞裂解死亡。
逆转录酶
(Reverse
Transcriptase):
逆转录病毒特有的酶,能以RNA为模板合成DNA。
朊病毒
(Prions):
由错误折叠的蛋白质组成的感染性颗粒,能引起神经退行性疾病（如疯牛病）。
类病毒
(Viroids):
仅由短链环状RNA组成,不含蛋白质,能感染植物。
病原体的致病机制
(Pathogen
Virulence
Mechanisms):
病原体如何侵入、复制、损害宿主组织。
宿主-病原体相互作用
(Host-Pathogen
Interactions):
宿主免疫系统与病原体之间的动态关系。
抗生素耐药性
(Antibiotic
Resistance):
细菌对特定抗生素产生抵抗力。
疫苗的类型
(Types
of
Vaccines):
灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、mRNA疫苗等。
病毒载体
(Viral
Vectors):
经过改造的病毒,用于基因传递或基因治疗。
28.
行为生物学与动物行为学
探索动物为什么以及如何做出各种行为。
本能
(Instinct):
物种特有的、遗传决定的行为模式。
习得行为
(Learned
Behavior):
通过经验和学习获得的行为。
习惯化
(Habituation):
对重复的无意义刺激反应减弱。
印随
(Imprinting):
早期关键时期对特定对象建立的强烈社会联系。
条件作用
(Conditioning):
经典条件反射
(Classical
Conditioning):
巴甫洛夫的狗,将无关刺激与有意义刺激关联。
操作性条件反射
(Operant
Conditioning):
斯金纳箱,通过奖励或惩罚改变行为频率。
认知学习
(Cognitive
Learning):
解决问题、推理、洞察力。
觅食行为
(Foraging
Behavior):
动物寻找、识别和获取食物的行为。
求偶行为
(Courtship
Behavior):
吸引配偶、进行交配前的行为序列。
亲代抚育
(Parental
Care):
父母对后代进行的照顾和保护行为。
集群行为
(Group
Behavior/Social
Behavior):
动物聚集在一起的行为,如觅食、防御、繁殖。
利他行为
(Altruism):
个体牺牲自身利益,使其他个体受益的行为。
亲缘选择
(Kin
Selection):
通过帮助亲属的繁殖成功来增加自身基因传递的机会。
社会学习
(Social
Learning):
通过观察其他个体学习行为。
交流
(Communication):
动物之间通过信号传递信息（如化学信号、视觉信号、听觉信号）。
领域行为
(Territoriality):
动物划定并保卫特定区域以获取资源或配偶。
攻击行为
(Aggression):
对抗或伤害其他个体的行为。
生物节律
(Biological
Rhythms):
动物体内周期性变化的生理和行为过程（如昼夜节律、潮汐节律）。
导航与迁徙
(Navigation
and
Migration):
动物在长距离移动中定向和定位的能力。
29.
生物地理学与生物多样性保护
(更深入)
地球上生命分布模式及其保护。
生物地理区
(Biogeographical
Regions):
根据生物群落特征划分的地球大区域。
特有种
(Endemic
Species):
仅分布在特定地理区域的物种。
引入种/外来入侵种
(Introduced/Invasive
Species):
非本地物种被引入新区域,可能对本地生态系统造成危害。
生物多样性热点
(Biodiversity
Hotspots):
生物多样性高且受到严重威胁的地区。
灭绝
(Extinction):
一个物种的所有个体全部死亡。
濒危物种
(Endangered
Species):
面临灭绝高风险的物种。
保护区
(Protected
Areas):
为保护生物多样性而划定的区域（如国家公园、自然保护区）。
迁地保护
(Ex-situ
Conservation):
将物种从其自然栖息地移出,在人工环境下进行保护（如动物园、植物园、基因库）。
就地保护
(In-situ
Conservation):
在物种的自然栖息地进行保护。
生态恢复
(Ecological
Restoration):
帮助受损生态系统恢复其健康和功能的实践。
可持续利用
(Sustainable
Use):
在不损害生态系统长期健康的情况下利用生物资源。
生态廊道
(Ecological
Corridors):
连接碎片化栖息地的带状区域,促进物种交流。
生物伦理学
(Bioethics):
在生物多样性保护中涉及的伦理问题。
全球气候变化对生物多样性的影响
(Impact
of
Global
Climate
Change
on
Biodiversity):
栖息地改变、物种分布变化、灭绝风险增加等。
生物多样性服务
(Biodiversity
Services):
生物多样性对人类的益处,如食物、医药、水净化、文化价值。
30.
人类生物学与健康
更侧重于人类自身。
人类起源与进化
(Human
Origin
and
Evolution):
人类在生物进化中的位置和演变历程。
人体器官系统间的整合
(Integration
of
Human
Organ
Systems):
各系统如何协同工作维持生命。
疾病的病理生理学
(Pathophysiology
of
Diseases):
疾病发生发展过程中的生理和生化变化。
传染病
(Infectious
Diseases):
由病原体引起的疾病。
非传染性疾病
(Non-communicable
Diseases,
NCDs):
非由传染源引起,如心血管疾病、糖尿病、癌症。
公共卫生
(Public
Health):
通过有组织的社会努力预防疾病、延长寿命、促进健康的科学和艺术。
流行病学
(Epidemiology):
研究疾病在人群中分布、决定因素和控制的科学。
营养学
(Nutrition):
食物与健康、疾病的关系。
运动生理学
(Exercise
Physiology):
运动对人体生理功能的影响。
衰老生物学
(Biology
of
Aging):
研究生物体衰老过程的机制。
心理生物学/行为神经科学
(Psychobiology/Behavioral
Neuroscience):
研究心理过程和行为的生物学基础。
药物作用机制
(Mechanism
of
Drug
Action):
药物在体内如何发挥作用。
基因诊断
(Genetic
Diagnosis):
通过检测基因变异来诊断疾病。
肿瘤生物学
(Cancer
Biology):
研究癌症的发生、发展和治疗。
代谢紊乱
(Metabolic
Disorders):
由新陈代谢异常引起的疾病（如糖尿病、肥胖症）。
遗传咨询
(Genetic
Counseling):
向有遗传病风险的个人或家庭提供信息和支持。
人类微生物组
(Human
Microbiome):
居住在人体内和体表的微生物群落及其对健康的影响。
31.
生物信息学与计算生物学
(更深入)
利用计算工具理解生命复杂性。
生物数据库
(Biological
Databases):
存储生物学数据（如基因序列、蛋白质结构、物种信息）的在线资源。
序列比对
(Sequence
Alignment):
比较两个或多个序列（DNA、RNA、蛋白质）以找出相似性。
系统发育分析
(Phylogenetic
Analysis):
利用分子序列数据推断物种或基因的进化关系。
基因组组装
(Genome
Assembly):
将短的DNA序列片段拼接成完整的基因组序列。
基因注释
(Gene
Annotation):
在基因组序列中识别基因和功能元件。
蛋白质结构预测
(Protein
Structure
Prediction):
基于蛋白质氨基酸序列预测其三维结构。
分子动力学模拟
(Molecular
Dynamics
Simulation):
模拟分子在原子层面的运动,理解其行为。
高通量测序数据分析
(High-throughput
Sequencing
Data
Analysis):
处理和解释大量基因组、转录组等数据。
网络生物学
(Network
Biology):
研究生物分子相互作用网络,理解细胞功能和疾病机制。
药物设计
(Drug
Design):
利用计算方法设计新的药物分子。
大数据在生物学中的应用
(Big
Data
in
Biology):
处理和分析海量生物学数据以发现新模式和知识。
机器学习与人工智能在生物学中的应用
(Machine
Learning/AI
in
Biology):
利用AI算法解决生物学问题,如疾病诊断、药物发现。
生物可视化
(Biovisualization):
将复杂的生物数据以图形形式呈现。
生物模型构建
(Biological
Modeling):
构建数学和计算模型来模拟生物系统。
32.
神经科学与认知
(高级)
更深入地探索大脑如何处理信息、学习和产生意识。
突触可塑性
(Synaptic
Plasticity):
突触连接的强度和效率会因活动而改变,是学习和记忆的基础。
长时程增强
(Long-term
Potentiation,
LTP):
突触传递效率的长期增强,被认为是学习的细胞机制。
长时程抑制
(Long-term
Depression,
LTD):
突触传递效率的长期减弱。
神经回路
(Neural
Circuits):
相互连接的神经元群体,执行特定功能。
感觉皮层
(Sensory
Cortex):
大脑皮层中处理感官信息的区域（如视觉皮层、听觉皮层）。
运动皮层
(Motor
Cortex):
大脑皮层中控制随意运动的区域。
边缘系统
(Limbic
System):
参与情绪、记忆和动机的脑区（如海马体、杏仁核）。
意识
(Consciousness):
对自身和环境的感知和觉知,是神经科学的前沿难题。
决策制定
(Decision
Making):
大脑如何评估信息并选择行动。
注意力
(Attention):
集中精神于特定信息而忽略其他信息的能力。
语言处理
(Language
Processing):
大脑如何理解和产生语言。
情绪的神经基础
(Neural
Basis
of
Emotion):
大脑中与情绪相关的结构和通路。
神经退行性疾病
(Neurodegenerative
Diseases):
神经元逐渐丧失功能并死亡的疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）。
神经影像技术
(Neuroimaging
Techniques):
用于研究大脑结构和功能的非侵入性技术（如fMRI、EEG、PET）。
33.
生物物理学
(高级)
从物理学的角度理解生物系统。
生物膜的流动镶嵌模型
(Fluid
Mosaic
Model
of
Cell
Membrane):
描述细胞膜结构和动态特性的模型。
跨膜运输
(Transmembrane
Transport):
物质穿过细胞膜的方式（如扩散、主动运输、内吞、外排）。
离子泵
(Ion
Pumps):
消耗能量将离子跨膜运输的蛋白质（如钠钾泵）。
生物能量学中的热力学定律
(Laws
of
Thermodynamics
in
Bioenergetics):
能量守恒和熵增原理在生命系统中的体现。
酶的催化机制
(Enzyme
Catalysis
Mechanisms):
酶如何降低活化能,加速反应速率。
分子马达
(Molecular
Motors):
能将化学能转化为机械能的蛋白质（如肌球蛋白、驱动蛋白）。
生物力学
(Biomechanics):
研究生物系统中的力学原理。
生物传感器原理
(Principles
of
Biosensors):
生物分子识别与信号转换的物理化学基础。
原子力显微镜
(Atomic
Force
Microscopy,
AFM):
能够探测样品表面纳米尺度形貌和力学性质的技术。
34.
生态学与全球变化
(高级)
更深入地探讨生态系统的复杂性及其对全球变化的响应。
生态系统服务功能评估
(Ecosystem
Services
Valuation):
量化生态系统为人类提供服务（如水净化、气候调节）的经济价值。
气候变化对生物多样性的影响
(Impacts
of
Climate
Change
on
Biodiversity):
物种迁徙、物候期改变、灭绝风险增加等。
海洋酸化
(Ocean
Acidification):
海洋吸收大气中过多的二氧化碳导致pH值下降。
富营养化与死区
(Eutrophication
and
Dead
Zones):
水体中营养物质过量导致藻类爆发,耗尽氧气形成无氧区。
土地利用/土地覆盖变化
(Land
Use/Land
Cover
Change,
LULCC):
人类活动引起的土地表面变化,对生态系统产生深远影响。
生态足迹与生物承载力
(Ecological
Footprint
and
Biocapacity):
衡量人类需求与地球资源供给之间的关系。
生态系统抵抗力与恢复力
(Ecosystem
Resistance
and
Resilience):
生态系统抵抗干扰和从干扰中恢复的能力。
物种相互作用网络
(Species
Interaction
Networks):
生态系统中捕食者-猎物、竞争、共生等相互作用的复杂网络。
环境DNA
(Environmental
DNA,
eDNA):
从环境样本（如水、土壤）中提取的DNA,用于检测生物多样性。
遥感技术在生态学中的应用
(Remote
Sensing
in
Ecology):
利用卫星或飞机数据监测生态系统变化。
保护遗传学
(Conservation
Genetics):
利用遗传学原理指导物种和遗传多样性保护。
【未完待续,想看后续,可以留言】【生活没有结尾,现实还在继续】