物理学一级学科（0702）硕士研究生培养方案.doc

1物理学一级学科（0702）硕士研究生培养方案一、培养目标 总体要求：完成培养方案规定的课程学习任务，在各个科研环节接受基本训练，在导师指导下自主完成导师安排的科研工作，取得一定量的科研经历，毕业论文达到理学硕士学位论文水平。具体要求如下：1.初步了解国内外物理学研究历史、现状和可能的发展方向；2.能用一门外语进行学术交流和论文写作。3.初步掌握所选择二级学科的专业基础理论和研究方法；4具有开展科学研究的初步能力；5. 具有从事科技管理或者综合发展的能力。二、研究方向1.理论物理（1）夸克物质物理：夸克物质的硬探针信号、夸克物质的退禁闭相变，手征相变、色超导©相变、夸克物质的耗散性质和集体效应、核环境中的微扰 QCD 理论、有限温度场论等。（2）高能碰撞唯象学：高能强子强子和核核碰撞机制、QGP 相变动力学、相变过程的逐事件关联与起伏、多奇异数重子的椭圆流、以及粒子产生模型和机制的研究。（3）统计物理与复杂系统：远离平衡态系统的相变动力学、复杂网络的统计性质、人类动力系统的标度律。（4）生物物理：开展基因表达动力学及调控网络理论，神经细胞与神经胶质细胞相互作用机理，蛋白质结构预测及分子动力学等研究。利用生物物理研究所的生物分子实验平台，开展miRNA 与 mRNA 相互作用机制和 miRNA 在生物分子信号通路中的调控等研究。（5）统计物理：开展非线性系统中的噪声关联动力学理论及其新物理效应，神经电生理现象中随机效应及理论，细胞钙离子通道动力学及钙信号通路统计理论等方向研究。2. 粒子物理与原子核物理（1）粒子物理：从理论和实验上研究物质的最深层次结构及其相互作用规律。紧密结合能量前沿、亮度前沿和宇宙前沿的实验进展，系统开展重味物理、CP 对称性破缺、中微子质量起源机制和暗物质模型及其探测等方面的研究。（2）相对论重离子碰撞物理：高能核核碰撞的实验数据处理；高能核核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；探寻夸克物质信号及新物理。（3）高能核天体物理：本研究方向开展的是核物理与致密天体物理的交叉研究，一方面基于核物理实验和理论，解释并模拟高能天体物理现象；另一方面基于天文数据，研究极端条件下核物理性质和限制相关的核参数（4）高能物理实验：高能碰撞，特别是高能核核碰撞的实验数据处理；高能核核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；硅像素探测器的性能仿真与设计，硅像素探测器读出系统设计，硅像素探测器在高能物理及其他方面的应用；探寻夸克物质信号及新物理。3. 原子分子物理（1）原子分子的纠缠动力学：研究原子与光场相互作用的量子纠缠动力学，相变，经典混沌和分叉对量子纠缠的影响；研究分子振转态的量子纠缠行为以及分子的量子计算；多原子分子的振转能级特征和代数计算。（2）原子分子结构与光谱：研究强微波场中的里德堡原子离化的理论, 少体原子分子系统理论,量子信息与量子计算的理论。（3）冷原子物理：研究原子的光学冷却与囚禁，光对原子分子的力学效应,玻色-爱因斯坦凝聚等。（4）原子与光子相互作用：原子与光子相互作用的相干控制，原子相干对光传播、吸收与放大的作用，电磁感应透明，电磁场的非经典效应，量子起伏、量子噪声与量子跳跃，腔量子电动力学，光学双稳态与光学开关，局域场效应，量子纠缠等。4. 二级学科名称:凝聚态物理（1）凝聚态物理理论：主要研究超冷原子的玻色爱因斯坦凝聚体的热力学和流体力性质；介观体系的输运理论；纳米线中磁畴壁动力学的理论研究；石墨烯中电子输运性质的理论研究；用第一性原理计算方法研究太阳能电池材料的能带结构及光电性质等。（2）低维材料物理：主要研究零维、一维、二维材料，如量子点、纳米管、石墨烯、硅烯等的生长规律及其化学物理机理，物理与应用性能等。（3）半导体光电子物理：主要研究半导体纳米结构材料在能量存储和转换，环境净化等应用中的光电转换、电子输运等物理问题。（4）纳米器件物理：主要研究纳米材料作为气体传感器、生物传感器、压电传感器等传感器件及其应用中的物理问题。5. 光学本学科点着重研究光的产生、传播、探测、变换以及与物质的相互作用原理、技术及应用。（1）量子光学和量子信息科学：研究光及其与物质相互作用的量子特性和非线性特性。研究光学微器件的原理，考察强光作用下原子的非经典性质。探讨这些量子特性在量子信息处理中的应用，设计量子通信、量子计算、量子测量的新方案。（2）激光光谱学：实验方面，在中红外和远红外波段研究大气化学、星际、生命科学等相关学科感兴趣的瞬态分子和分子离子的振转和纯转动高分辨光谱特性及结构。理论方面，采用量化计算方法计算实验中需观测的分子和分子离子的光谱结构。（3）激光物理学：研究激光的特性，提出产生新型激光的方案，并考察这些新型激光在光与物质相互作用中的应用。（4）光电子学：从信息的角度研究光电子领域的相关技术、系统及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电信号处理与控制、图像处理技术等。研究光学信息处理的原理和技术。（5）集成光学：研究应用于通信系统的光集成器件，包括集成光源、调制器、光斑转换器、3波分复用/解复用器、光开关等各类器件的模拟、设计，以及光波导加工工艺、器件原型制备和表征技术。6. 无线电物理本学科是近代物理学、无线电电子学、光电子学、通信及相关技术的交叉学科，主要在电子工程、通信与信息工程领域内进行基础和应用研究。主要研究领域包括通信系统与网络、光电子技术、软件无线电技术、电磁理论与应用、信号检测与处理等。（1）研究方向名称：通信系统与网络。主要开展移动通信系统与技术方面的应用基础研究，网络多媒体信息传输和处理的理论和应用研究，光纤通信和无线光通信技术与系统的基础与应用研究等。（2）研究方向名称：光电子技术。研究光电子领域的相关理论、技术及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电集成、光电信号处理与控制等。（3）研究方向名称：软件无线电技术。软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信技术。研究具有开放式无线架构的软件无线电技术和软件无线电信号处理技术，包括高速 A/D、D/A 技术、DSP 技术以及 FFT 算法，调制解调、信源/信道编码等算法及实现。（4）研究方向名称：电磁理论与应用。研究电磁波在复杂系统中的传播与散射特性、数值计算方法及应用；研究电磁超介质理论、仿真设计及在天线（阵）、吸波器和滤波器等射频、微波和光波器件中的应用。（5）研究方向名称：信号检测与处理。研究电子信号的获取、变换、传输、存储及数据处理，实现对各种物理量的检测及智能化控制。三、基准学制、学习年限与总学分硕士生基准学制为三年，最长学习年限为四年。总学分 36-38 学分（18 学时/1 学分），其中实践环节 4 学分，课程学习 32-34 学分（包括公共课必修课程 7 学分，一级学科必修课程 8-10 学分，二级学科必修课程 8-10 学分，选修课程 8-10 学分）。提前修满学分、完成学位论文并达到学校和本学科规定条件的硕士生，可申请提前答辩和毕业。四、课程设置课程设置和教学进度按三年基准学制安排。 （具体课程信息见物理学一级学科硕士研究生课程设置表 ）五、实践环节在学期间参加课题组所有相关会议和讨论，每学年报告不少于 1 次。实践环节主要由指导老师进行指导和督促。研究生在提交学位论文之前必须提交上述具体环节的日期、地点和内容清单以及指导老师评定的成绩单。六、科学研究硕士生在学期间要在导师指导下参加或者自主完成所选择专业或者相关交叉专业的专门课题研究。以下是重要要求。（1）学术性。参加所选择二级学科专业或与之相关的交叉学科领域中当前受关注的课题研究。（2）工作量。大约有一年或者更多时间致力于专题研究工作。（3）系统性。硕士生在从事科学研究各个环节进行初步训练。七、学位论文硕士研究生在完成科学研究后要提交学位论文并进行答辩。学位论文规范格式、学位论文标准、学位论文的评审和答辩要符合国家学位条例、国家深化研究生教育改革的新要求、华中师范大学学位授予工作实施细则以及有关文件规定。八、培养方式采取课程学习和科学研究实践相结合，具体如下。1采用导师负责制。导师要管教管导，教书育人，既要发挥对研究生的学科前沿引导、科研方法指导、学术规范教导作用，也要发挥对研究生思想品德和科学伦理的教育作用。导师应为在学研究生的学术不端行为承担相应责任。2指导硕士生参加教师的研究项目，注重科研训练。3充分利用课题组集体指导的学术环境进行协同培养。九、必读文献硕士研究生在读期间必读和选读的书目和期刊清单附于培养方案之后，具体参见物理一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录 。十、其他规定根据统一基本规格要求与因材施教相结合的原则，研究生须根据本学科研究生培养方案，在导师的指导下，结合本人实际，在入学后 3 个月内制订个人培养计划。个人培养计划完成与否，是审定研究生能否毕业和学位授予的基本依据。培养方案规定项目，均须按华中师范大学研究生培养考核及成绩管理办法进行考核。5物理学一级学科硕士研究生课程设置表课程类别课程编号课程名称学时学 分开课 学期备注中国特色社会主义理论与实 践研究3621自然辩证法概论1812公 共 必 修 课 程第一外国语72412112107020001X高等量子力学5431112107020002X数值模拟与计算物理5431112108090003X随机过程5432非无线电物理 专业必修一级 学科 必修 课程112108090008X电磁场理论5431仅供无线电物 理专业必修112107020101X量子场论5431112107020102X对称性和群论5432112107020103X量子统计 5432理论物理、粒 子物理与原子 核物理；原子 分子物理、凝 聚态物理112107020104X随机图与复杂网络 5431112107020105X复杂网络理论 5432112107020106X生物物理基础5431112107020107X计算生物物理5432112107020108X分子生物学实验5432复杂性科学生物物理112107020301X高等原子分子物理学 5431112107020302X分子光谱 5432112107020303X原子光学基础5432原子与分子物 理112107020701X现代光学5431112107020702X激光技术与应用5432112107020703X激光物理学5432光学112107020501X固体理论5432112107020502X固体物理实验方法 5432凝聚态物理112108090007X光电子学5432112108090002X现代电路理论5432学 位 课 程二级 学科 必修 课程112108090005X信号完整性分析5432无线电物理112207020101X规范场论5433112107020003X粒子物理 5433112107020004X相变和临界现象 5433112107020005X相对论动力论与流体力学5433112107020006X有限温度量子场论5433112107020007X高能碰撞多粒子产生5433112207020202X高能物理实验方法5433112207020010X粒子物理理论与唯象学 5433112107020008X分子生物物理5433112107020009X计算神经科学5433112107020010X蛋白质物理学5433112107020011X数学生理学5433112107020012X原子分子中的少体问题 I 5433112107020013X分子振动的混沌理论5433112107020014X分子振转量子动力学5433112107020015X原子分子中的数值计算方法5433112107020016X里德堡原子5433112107020017X原子光子相互作用 5433112107020018X量子测量基础5433112107020019X量子光学 5433112107020020X量子信息的物理基础 5433112107020301X高等原子分子物理学5433112207020020X量子噪声5433112107020021X非线性光学5433112107020022X表面物理化学5433112107020023X量子统计与临界现象5433112108050003X纳米材料与器件5433112108050001X材料物理与化学5433112107020024X凝聚态物理专题5433112107020025X半导体物理5433选修课程112108090016X现代数字信号处理54337112108090020X现代通信理论5433112107020028X信息论与编码5433112107020029X信号检测与估计理论5433112108100012X光电信息技术5433112108090004X嵌入式系统与应用5433112108090019XVerilog 语言与电子系统设计5433112107020030X通信中的信号处理技术5433112108090015X天线理论与技术5433112108090024X射频与微波电子学5433112107020031X现代电子测量技术5433112107020032X光器件与光集成5433112108090026X电磁场数值方法5433112107020033X电磁仿真工具应用5433112108100026X微波系统与工程5433112107020034XMATLAB 与通信系统仿真5433112108090022X面向对象程序设计5433说明：说明：1.一级学科必修课程开设 3-5 门，含一门研究方法类课程，必修不少于 3 门，8-10 学分。2.每个二级学科必修课程开设 3-5 门，8-10 学分。3.选修课程开设不少于 5 门，8-10 学分。4.“备注”栏标明各门课程的修读对象。物理学一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录序号序号著作或期刊的名称著作或期刊的名称作者或出版单位作者或出版单位备注（必读或备注（必读或 选读）选读）1美国物理评论系列美国物理学会2Elsevier 物理期刊系列Elsevier3Nature 及其子刊Nature publishing 4ScienceAAAS5中国科学，科学通报系列期刊科学出版社各专业选读6Networks: An IntroductionMark Newman7Random graph dynamicsRick Burrett理论物理和粒 子物理与原子 核物理必读8LinkedAlbert-Laszlo Barabasi9BurstsAlbert-Laszlo Barabasi理论物理和粒 子物理与原子 核物理选读10细胞生物学翟中和等，高等教育出版社，199511生物物理自编教材12神经生物学寿天德，高等教育出版社，200013蛋白质物理学A. V. 芬克尔施泰因，科学出版社， 200314J. Phys. Chem.81, (1977)2340D. Gillespie15J. Phys. Chem.81, (2000)287D. Gillespie16Genome Res. 13, (2003)2475J. Elf, M.Ehrenberg17J. Mol. Biol. 344, (2004)965P.S.Swain18Phys. Rev. A38, (1988)5938R.F.Fox, I.R.Gatland, R.Roy, G. Vemuri19Phys. Rev. Lett. 78, (1997)775A.S.Pikovsky, J.Kurths生物物理方向 必读20Molecular Biology of the cellB Albert, et.al. 3ed, Garland Pub. Inc. 199421Mathematical PhysiologyJ. Keener，J. Sneyd，Springer- Verlag, 199822计算物理学马文淦，科学出版社生物物理选读923Molecular Biology of the GeneJ.D.Watson, PEARSON EDUCATION NORTHASLA LIMITED and SCIENCE PRES24The Neuron Cell and Molecular BiologyIrwin B. Levitan, Oxford Unicersity Press25生物物理赵南明，周海梦，高等教育出版社、 200026Nature, 395, (1998) 645M.J.Berridge, M.D. Bootman and P.Lipp27高等原子物理学科学出版社原子分子物理 专业必读28Atom OpticsPierre Meystre原子分子物理 专业必读，光 学选读29原子结构理论黄时中30Theoretical Atomic PhysicsSpringer-Verlag（1998）31Atoms and moleculesAcademic Press(1978)32Physics of Atoms and MoleculesLongman Scientific 2, Group theory in Physics, Wu-Ki Tung，世界图书出版社; 3, 物理学中的群论，马中骐，科学出版社； 4, Elements Of Group Theory For Physicists, A.W. Joshi. 量子统计课程简明教学大纲课程名称量子统计课程编号112107020103X课程负责人付菁华教学团队成员付菁华，杨纯斌学时51学分3课程类别二级必修课授课方式讲授教学目的及要求 通过课程的学习，使物理研究生能够掌握量子统计物理基本原理，学会用量子统计物 理处理一些简单问题，了解统计物理在理论方法和研究问题方面的公认的、成熟的发展， 为进一步学习理论物理和从事科学研究打下坚实的基础。 课程内容 本课程在大学本科物理专业热力学统计物理及量子力学的基础上，使用量子力学的语 言，讲述量子统计物理的基本原理及其应用。量子统计基本原理；简单气体的基本理论； 理想玻色子系统；理想费米子系统；相互作用系统的统计力学：集团展开法；相互作用系 统的统计力学：量子场统计；相变：临界性、普适性与标度律。考核方式笔试参考书目1、R.K.Pathria, Statistical Mechanics 2、张先蔚量子统计学 ，中国科大出版社 3、 量子统计物理学 ，北京大学物理系，量子统计物理学编写组 ， 北京大学出版社，1987 年 6 月 4、 统计物理现代教程L.E.雷克美国，北京大学出版社 5、Kerson Huang, Statistical Mechanics 6L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical Physics, Part 1, ( 世界图书出版公司，1999)。随机图与复杂网络课程简明教学大纲课程名称随机图与复杂网络课程编号112107020104X17课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时51学分3课程类别专业必修授课方式板书+讨论教学目的及要求 这门课程是复杂网络的入门课程，主要介绍复杂网络的基础知识与相关模型。课程包 括复杂网络模型的构造方法，以及复杂网络的计算机算法。 学生通过课程讲解与文献阅读，学会设计简单的复杂网络模型，并运用计算机模拟实 现。 课程内容 一、随机图 (Erdos-Renyi random graph) 二、具有给定度分布的随即图 (random graph with fixed degree distribution) 三、优先连接与幂律分布 (preferential attachment and power-law) 四、小世界模型 (small-world model) 五、随机网络上的随机行走 (random walk on random graph)考核方式口试 （project presentation）参考书目Rick Burrett, Random graph dynamics, (Cambridge University Press, 2006)复杂网络理论课程简明教学大纲课程名称复杂网络理论课程编号112107020105X课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时72学分4课程类别专业必修授课方式课件+板书教学目的及要求 这门课程主要介绍复杂网络的相关数学理论知识，以及复杂网络在社会领域、鲁棒性、 疾病传播等方面的应用。课程涵盖了网络数据处理方法与算法、图论、网络模型与网络动 力学等内容。 要求学生具备微积分与线性代数基础，并具有一定的计算机程序设计能力。 课程内容 一、网络的数学基础 (basic mathematics of networks) 二、网络结构与度分布 (network structure and degree distribution) 三、随机网络 (rangdom graphs) 四、构型网络（configuration model） 五、网络的谱 (network spectra) 六、逾渗 (percolation) 七、网络上的传播 (epidemics on networks) 八、网络动力学 (network dynamics)考核方式笔试参考书目Mark Newman, Networks: An Introduction, (OUP Oxford, 2010)生物物理基础课程简明教学大纲课程名称生物物理基础课程编号112107020106X课程负责人贾亚教学团队成员贾亚、杨利建学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课 程授课方式授课、讨论教学目的及要求本课程目的是使学生掌握生物物理学相关基本知识和从事生物物理研究的一些基本数 学物理方法。要求学生掌握细胞、细胞膜的结构与功能等生物学基本知识，包括神经生物 物理、细胞生物物理、分子生物物理中的一些国际前沿研究内容；掌握生物物理研究中的 一些研究方法和手段，包括生物物理学中的计算方法、网络理论、聚类分析软件、引物设 计。 课程内容 第一章：绪论 第二章：细胞、细胞的结构 第三章：细胞膜与细胞膜的功能 第四章：生化反应动力学 第五章：神经电生理理论 第六章：细胞质钙离子动力学 第七章：基因表达与调控动力学 第八章：生物系统网络理论 第九章：聚类分析软件 第十章：引物设计考核方式笔试、课程论文参考书目1.生物物理 ，自印教材 2. 赵南明，周海梦， 生物物理学 ，高等教育出版社、Springer 出版社，2000 年 7 月第一版 3. 刘艳平，沈辒芳，韩凤霞， 医学细胞生物学 ，中南大学出版 社，2001 年 8 月第一版 4. 寿天德， 神经生物学 ，高等教育出版社，2001 年 6 月第一版 5. T.A.布朗 著， 基因组 ，科学出版社，2002 年 8 月第一版计算生物物理课程简明教学大纲课程名称计算生物物理课程编号112107020107X课程负责人詹璇教学团队成员詹璇、贾亚学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课授课方式授课及实验操作19程教学目的及要求本课程是在学生已经学习过基本的计算机语言，计算物理学，有一定的编程能力基础上，开 设的一门综合性兼设计性实验课程。本课程的教学主要突出数值计算及实验模拟在生物物理科学 研究中的应用。一方面让每个同学了解各种基本的实用计算方法；另一方面让学生学会应用这些 方法处理生物物理学研究中的问题。进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力，并学会 如何利用计算机手段来实现科学研究的基本思维和目的，提高学生从事科学研究的综合素质。 课程内容：第一章：生化反应动力学 第二章：细胞的平衡态 第三章：膜离子通道 第四章：可兴奋细胞动力学 第五章：非线性系统的稳定性分析 第六章：生化反应系统的随机算法 Gillespie 精确随机模拟 固定时间步长模拟 化学朗之万方法 第七章：布尔网络理论 第八章：生物高通量数据的相似性计算考核方式上机考察，实验报告参考书目1. J. Keener，J. Sneyd， Mathematical Physiology ，Springer- Verlag, New York, Inc. 1998 2. W.H. Press, S. A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery， Numerical Recipies in C ，剑桥大学出版社，1992分子生物学实验课程简明教学大纲课程名称分子生物学实验课程编号112107020108X课程负责人詹璇教学团队成员杨利建、詹璇学时54学分3课程类别(硕士)二级学科必修课程授课方式实验操作教学目的及要求本课程是在分子生物学及生物物理等理论课的基础上，开设的一门综合性兼设计性实 验课程。本课程的教学主要突出实验技术的基础性和实用性，把目前最基本的分子生物学 实验技术融入具体的系列实验中形成综合与设计性大实验。一方面让每个同学通过实际操 作来达到更好地训练学生实验技能的目的；另一方面让学生全面掌握基因工程的实验技术 与方法、实验的设计原理、结果分析方法和分子生物学的基本原理，进一步培养学生的独 立分析问题、解决问题的能力，并学会如何利用实验手段来实现科学研究的基本思维和目 的，提高学生从事科学研究的综合素质。 课程内容： 绪论 第一章：分子生物学实验基本知识简介 第二章：分子生物学实验室常用仪器设备及其使用 第三章：大肠杆菌感受态细胞的制备及质粒 DNA 的转化 第四章：质粒 DNA 的提取及其定性定量分析 第五章：PCR 基因扩增及扩增产物的回收（核酸的回收） 第六章：DNA 重组（限制性酶切和连接） 第七章：哺乳动物基因组 DNA 的分离及定性定量分析 第八章：外源基因在大肠杆菌中的诱导表达和检测 第九章：动物总 RNA 的提取及其定性定量分析 第十章：蛋白质印迹 第十一章: Southern 第十二章: DNA 序列测定 第十三章: RT-PCR 及 mRNA 的差异显示 考核方式实验报告，实验总结参考书目1.分子生物学实验指导 ，魏群，高等教育出版社 2.分子克隆实验指南（上） 、 分子克隆实验指南（下） ， 科学出版社高等原子物理学课程简明教学大纲课程名称高等原子物理课程编号112107020301课程负责人李勇教学团队成员学时54学分3课程类别二级学科必修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求 熟练掌握原子分子物理中的概念和常用研究方法。 课程内容 第一章量子力学预备知识， 1.1 有心力场中粒子运动的基本特征, 1.2 氢原子的初等 量子理论, 1.3 角动量算符和角动量的耦合, 1.4 不可约张量及其角向矩阵元。第二章 原子结构理论基础, 2.1 原子结构的基本概念, 2.2 有心力近似与自洽场方法。第三章 非相对论性原子能级结构, 3.1 有心力近似下原子能级的简并度, 3.2 满壳层组态的原 子能量, 3.3 含有开壳层的原子组态的能量, 3.4 表象变换与 Racah 方法。第四章原子 的相对论性哈密顿, 4.1 相对论性波动方程简介， 4.2 原子的相对论性哈密顿， 4.3 原子的精细结构哈密顿算符的球张量形式，4.4 原子能级的相对论修正。第五章原子能级 的精细结构， 5.1 原子中的自旋-轨道相互作用。第六章原子能级的超精细结构。第七章 塞曼效应与斯塔克效应。考核方式考试参考书目1. Harald Friedrich，Theoretical Atomic Physics, Springer- Verlag,，1998. 2. M Weissbluth，Atoms and molecules，Academic Press, 1978. 3. 3. B. H. Brandsden and C. J. Joachain, Physics of Atoms and Molecules, Longman Scientific 2, Dynamics of the Standard Model， Donoghue, et al. 3, Gauge theory of Elementary Particle Physics, Cheng and Li; 4, CP Violation，Branco, Lauvora and Silva; 5, Journeys Beyond the Standard Model, Ramond;分子生物物理课程简明教学大纲课程名称分子生物物理课程编号112107020008X课程负责人詹璇教学团队成员詹璇、李安邦学时54学分329课程类别（硕士）选修课程授课方式授课教学目的及要求本课程是主要分三个部分，基因分子生物，神经分子生物和细胞转导的分子基础。从 生物分子的基本实验现象出发，用物理学的理论方法理解和探讨生物分子功能及动力学规 律。 课程内容： 第一部分：基因的分子生物学 1基因组简介 2基因组的表达 3调控 第二部分：神经的分子生物学 1脑的组成及功能 2神经元内的电信号 3膜离子通道 4神经元基本模型 第三部分：细胞信号转导 1细胞连接概述 2细胞间信号 3受体与细胞间信号转导 4蛋白与信号转导 5离子与信号转导 6细胞周期调控考核方式课程论文参考书目1.Molecular Biology of the GeneJames D.Watson, PEARSONEDUCATION NORTHASLA LIMITED and SCIENCE PRES 2009 2.The Neuron Cell and Molecular BiologyIrwin B. Levitan, Oxford Unicersity Press 2001 3.细胞信号转导的分子基础与功能调控姜勇，科学出版社 2005 年 4.分子生物学与基因组学刘斌等，科学出版社 2007 年计算神经科学课程简明教学大纲课程名称计算神经科学课程编号112107020009X课程负责人杨利建教学团队成员杨利建、詹璇学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求 本课程的目的是介绍如何使用数学分析和计算机模拟的方法在不同水平理解从神经元 到复杂神经系统的活动和功能。本课程需要用 C 语言进行编程操作，以便于更好地理解课 程中所讲到的概念和方法。 课程内容 1. 基础神经生理学简介； 2. 单个神经元模型： Hodgkin-Huxley 模型和 Integrate-and-Fire 模型；3. 随机单通道动力学模拟以及考虑随机性的神经元模型； 4. 神经元的突触连接以及细胞间的耦合； 5. 神经元群编码以及可变性； 6. 神经网络： Feedforward 和 Recurrent 型网络 7. 突触的可塑性和学习。考核方式课程论文参考书目1. Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical Modeling of Neural Systems. Peter Dayan and Larry Abbott (MIT Press). 2.Tutorial on Neural Systems Modeling. Thomas J. Anastasio.蛋白质物理学课程简明教学大纲课程名称蛋白质物理学课程编号112107020010X课程负责人李安邦教学团队成员李安邦学时54学分3课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求 1. 使学生了解蛋白质的功能和物理学原理； 2. 使学生了解如何用物理学方法来描述和研究蛋白质的内部相互作用； 3. 使学生懂得蛋白质的空间结构，了解这些空间结构的物理学原理。课程内容 1. 蛋白质内部和周围环境的基本相互作用：价键、范德华作用、氢键、疏水作用、静电作 用 2. 多肽链的二级结构，用统计力学分析二级结构的性质。 3. 蛋白质的空间结构：纤维蛋白、膜蛋白和球蛋白。球蛋白结构的分类及其物理特性 4. 蛋白质分子中的协同转变：蛋白质的变性是“全或无”的相变。变性过程和折叠过程的 物理学解释。 5. 蛋白质功能的物理学原理考核方式课程论文参考书目A.V.芬克尔施泰因， 蛋白质物理学 ，科学出版社，2013数学生理学课程简明教学大纲课程名称数学生理学课程编号112107020011X课程负责人贾亚教学团队成员贾亚，詹璇学时54学分331课程类别（硕士）选修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求本课程目的是学生掌握如何利用数学建模和数学分析的方法研究细胞生理学过程中的 生物学现象和生物学过程。本课程以细胞生理学为基础，要求掌握生化反应、酶反应、膜 电位、通道离子流、易兴奋性、钙离子动力学、细胞膜电位爆发式脉冲、突触传递、缝隙 连接、非线性波传播的神经元、钙离子波等的数学建模和数学分析。 课程内容 第一章 生化反应 第二章 细胞的稳态 第三章 细胞膜的离子通道 第四章 易兴奋系统 第五章 细胞质钙离子动力学 第七章 爆发式电脉冲 第八章 细胞间通讯 第九章 非线性波传播 第十章 钙离子波 第十一章 细胞功能的调节考核方式笔试、课程论文参考书目J.P.Keener, J.Sneyd, Mathematical Physiology, (Springer, 1998)原子分子中的少体问题 I 课程简明教学大纲课程名称原子分子中的少体问题 I课程编号112107020012X课程负责人李勇教学团队成员学时54学分3课程类别选修课程授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求 熟练掌握少体问题中的概念和常用研究方法。 课程内容 Introoduction，Hyper-spherical approach，Methods of solving three-body problems in hyper-spherical coordinates，Applications of hyper-spherical methods to atomic systems in the adiabatic approximation，Applications of hyper-spherical methods to Coulomb three-body systems in the adiabatic approximation，Application of hyper-spherical close-coupling method.考核方式课程论文参考书目1E. Nielsen, D V Fedorov, A S Jensen, E. Garrido, The three-body problem with short-range interactions, Physics Report, 347 (2001) 373-459 2U. Fano, Rep. Prog. Phys, 46 (1983) 97. 分子振动的混沌理论课程简明教学大纲课程名称分子振动的混沌理论课程编号112107020013X课程负责人侯喜文教学团队成员学时36学分2课程类别选修课程授课方式授课、自学、讨论教学目的及要求 掌握分子振动的混沌理论的主要内容和计算方法，特别是分叉分析和李指数的计算等。 要求具备分析力学基础。 课程内容 非线性力学领域中的丰富成果正大大丰富人们对分子振动和分子光谱学的理解和认识， 非线性力学中的许多概念，如混沌，分形，李指数以及其他丰富内涵，都会在分子振动中 有着非常重要的角色。本课程主要讲述的内容是：非线性力学的基本概念，su(2)动力学分 析，局域性和简正性的统计解释，驰豫概率，作用量的局域性，分子振动的混沌运动和