从物理学到分子生物学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/tsrabbit 己欲立而立人,己欲达而达人。

博文

小结第三个period

已有 5817 次阅读 2008-10-4 20:14 |个人分类:游学瑞典| 瑞典, 生物物理, 皇家工学院, 硕士项目, 皇家工学院, 硕士项目

我在这个period中同时修读三门课程。‘Cellular Biophysics’和‘Molecular Physics’只在第三个period内,而‘Radiation Detectors and Medical Imaging Systems’则横跨两个period。



‘Cellular Biophysics’这门课程由Prof. Hjalmar Brismar讲授,使用的教材是T.Weiss的’ Cellular Biophysics, Vol. 1: Transport( MIT Press, 1996)’。这本书有600页,加上其它课程辅助材料和接近200页的习题解答,阅读量非常之大。更要命的是,这门课程的持续时间只有一个半月,而我在同时还需要阅读其它两门课的材料,所以赶进度赶得很是辛苦。不过,这本教材还是很值得一读的。作者在理论推导上花了相当多的笔墨,在各章节内容的安排上也下了一番功夫。读者可以很清楚地看到一大堆重要的结论和公式是如何从几个简单的定理一步一步推出来的,这样的好处是学生能对每种输运理论模型的来源及使用限制建立清晰的观念,对于细胞如何在膜内外建立溶质、溶剂(包括电解质)的平衡有清楚的认识。如果还能仔细做做书后习题的话,效果会更好。我是实在匀不出足够的时间,所以只能跳着看了一部分。



和很多其它课程一样,这门课也安排了随堂小测验,小测验的分数会和期末考试的结果一起计入总分。这样做的目的是鼓励学生在课后花时间赶上课程进度,而不要到期末考试前的几天再临时抱佛脚,挺合我的脾胃。不过,在考试时只能带一张A4纸,上面可以记些重要的公式,但不能有习题解答,这样的“待遇”和前几门专业课相比而言还是差了点 :P。考试题也出乎意料的难,和课程主页上的历年习题完全不在一个量级上,而且,前几年的考试是可以使用课本作为辅助材料的。好在老师的判分标准相对宽松,不然估计得挂不少人……





‘Molecular Physics’这门课程的考核本应在第三个period内(复活节前)就结束,但由于负责老师在课程结束后去了外地,所以直到这个礼拜才会完成所有的考核工作。这门课是KTH和Stockholm University的联合课程,教师也相应地有两位:来自KTH的Åsa Larson和来自Stockholm Univ.的Richard Thomas。Åsa Larson是一位年轻娇小、略带羞涩的女士,和高大健壮,讲话风趣的Richard Thomas形成了挺有趣的对比。



当初之所以选这门课,是考虑到自己打算从事的研究会聚焦在生物大分子上,而了解分子层面上的物理规律和理论工具正可以为后面的工作打下一些基础。这门课程的难度远超出了我的预料,不过,在这门课上的收获也同样远超出了我的预料。



这门课的教材是’Chemical physics of free molecules. (Norman H. March and Joseph F. Mucci)’,Norman这位老兄在1976年离开帝国理工,回到牛津化学系担任理论化学组的Coulson Chair一职。他的这本书让我对理论化学家的量子力学功底刮目相看,也切身体会到了量子力学在理论化学这一领域内的巨大威力。这本教材以相对简练的篇幅论述了Intramolecular bonding, Intermolecular interactions and bonding,Molecular structure and spectroscopy,Quantum chemistry和Molecular Dynamics and chemical reactions这五大主题。其实每个主题随便展开一下都是鸿篇巨制,而这位老兄居然用不到400页的篇幅就把这些内容全写进一本书里了……



老师一上来就开讲H2+的薛定谔方程的求解过程,Born-Oppenheimer approximation,LCAO approximation之类的专业名词和满屏的狄拉克符号把我这个量子力学菜鸟搞得晕头转向,教材上的推导也看得云里雾里。实在没有办法,只能回头翻出杨福家的《原子物理学》,从头复习其中的“量子力学导论”一章。(大家尽情鄙视我吧,我在本科时学的那点量子力学基本都忘光了T,T)后来又开始看华彤文和陈景祖的那本《普通化学原理》来补习化学中的一些基本概念(其实成键反键,杂化轨道之类的概念在本科的物化课上都读到过,不过在当时没能了解其物理实质,所以也基本忘光了……)。《普化》这本书由于是化学系学生的入门读物,所以它对氢原子量子力学模型的描述比我们的量子力学课本要简明易懂,读起来也愉悦顺畅得多。这类平实详尽、简化了数学分析的叙述风格非常适合我这种理论功底很不扎实的学生。我深深地觉得:即使是读理论物理的学生,也还是需要一些能清晰阐述物理图像及基本实质的入门级教材来作为基础读物的。国内那些一上来就大量使用数学语言的教材固然精练,但对于数学功底尚浅的低年级物理新生而言,这类教材往往会消磨他们对于物理的兴趣和进一步深造的信心(本科时的俺算一个=,=b)。



读完了两本中文教材中的相关章节后,我在第四个period的’Experimental Biomolecular Physics’这门课上接触到了Colin N. Banwell的’Fundamentals of Molecular Spectroscopy’的部分章节,这本书真是一本非常非常好的入门读物,很多让我在之前百思不得其解的难点都在读了这本书之后迎刃而解(事实上,这本书也一度是’Experimental Biomolecular Physics’这门课的教材,只可惜其中关于生物的内容太少,所以现在的课本换成了’ Principles of Physical Biochemistry (Van Holde, K.E. et al)’)。



在解决了主要的一些理论盲点之后,我开始逐渐体会到分子物理这门学科的精妙之处,也看到了量子力学在解释许多基本化学现象上的巨大成功。另外,我还在这门课上接触了GAUSSIAN这一量子化学软件,见识了如何采用一些基本的量子化学计算方法来得到简单分子的基态势能曲线和Raman光谱。这些方法和现象对我而言,既是惊奇的体验,也激发了我深入学习量子力学和物理化学的热望。



https://blog.sciencenet.cn/blog-69368-41408.html

上一篇:小结第二个period
下一篇:小结最后一个period
收藏 IP: .*| 热度|

0

发表评论 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-19 23:21

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部