生物电子学

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生物电子学是一个科技名词。

中国文字是历史上最古老的文字之一。也是至今通行的世界上最古老的文字。世界上还没有任何一种文字像汉字这样经久不衰。 从甲骨文发展到今天的汉字，已经有数千年的历史。文字的发展经过了甲骨文、金文、大篆、小篆、隶书、草书、楷书、行书等书体演变。

目录

名词解释

生物电子学是生物学和电子学融合的研究领域。 定义为将生物材料和生物结构用于信息处理系统和新设备。 生物电子学，特别是生物分子电子学，被描述为仿生（即自组装）无机和有机材料以及仿生（即大规模并行）硬件架构的研究和开发，用于实施新的信息处理系统， 传感器和执行器，以及用于原子级的分子制造。生物电子学研究包含两个方面：一是研究生物体系的电子学问题，包括生物分子的电子学特性、生物系统中信息存贮和信息传递，由此发展基于生物信息处理原理的新型计算技术；二是应用电子信息科学的理论和技术解决生物学问题，包括生物信息获取、生物信息分析，也包括结合纳米技术发展生物医学检测技术及辅助治疗技术，开发微型检测仪器。

发展历史

生物电子学的发展历史大致可以以以下的时间事件轴表示：

Bioelectronics的名词最早在1912年;

二战后,电子学与生物、医学的出现大交叉；

1960年开始生物医学工程，生物物理学，生物力学，生物医学电子学的快速发展带动生物电子学的发展；

生物电子学最早是在1968年提出的，但今天所知道的生物电子学的诞生要晚得多。事实上，“生物电子学”一词最初的含义是指在生物系统中发现的分子间电子转移，而它的现代含义则大不相同。

1968年，S. G. Albert在Science上发表了 “Bioelectronics. Intermolecular electron transfer may play a major role in biological regulation, defense, and cancer”的文章上世纪末Bioelectronics出现的频率越来越多，并且被不同学科的研究人员引用；

1912s：测量人体产生的电信号：心电图（ECG: electrocardiogram) 的基础；

1960s: 二极管的发明：开发可植入的电子器件刺激器官(起搏器：pacemaker)；

1970-1980s: Erwin Neher 和Bert Sakmann膜片钳：细胞层次上的多信号检测、刺激；

1990s-单分子分析

学科意义

如今多学科前沿科学技术的发展态势已经表明，电子信息科学技术和生物科学(含生物医学科学)是十分重要的两个学科领域 ,它们不仅仅对科学技术进步和经济发展 ,甚至于对人类的社会生活方式都将产生深刻而重要的影响 。生物电子学(Bioelectronics)正是由这样两门极为重要的学科交叉渗透而形成的一门新兴学科。它自 50 年代诞生以来发展十分迅速, 领域不断拓宽 , 地位日益重要,已经展示了广阔的发展前景。

生物电子学自20世纪05年代诞生以来,特别是自集成电路发明以来,它始终保持着高速发展的势头。随着集成电路集成度的提高和超大规模集成电路的发展接近极限,元件尺寸将达到纳米级,相当于分子的尺寸,由此人们提出以分子作为芯片上最小单元的设想,这就是分子电子学的由来,也标志着电子学的研究已进人分子电子学时代。人们提出以分子作为芯片,所用的分子,可以是有机化合物低分子、高分子和生物分子。它们具有识别、采集、记忆、放大、开关、传导等功能,更适合电子学的要求,由此促进了生物电子学的崛起。近几十年来,生物电子学的研究领域不断拓宽,已经展示出广阔的应用前景。但作为一门新兴的学科,有关它的概念和研究内容,甚至学科名称都不像成熟的学科那样明确和一致,因此,亟待研究、发展与完善。

对于这门新兴学科的定义和研究并不像传统成熟学科一般，其仍然处于兴起摸索阶段，研究学者普遍认为，生物电子学的研究领域大致可以包括诸如：生物信息检测 、生物医学信息处理、生物系统建模和仿真、场与生物物质的作用分子和生物分子电子学、生物医学仪器等方面。

学科特点

生物电子学是以生物学和电子学为代表但又涉及化学、物理、材料及信息技术等许多学科和高新技术相结合的一门交叉学科,因此生物电子学的介入是双向的:一方面综合应用电子信息科学和有关工程技术的理论和最新技术,多层次、全方位地研究生物和医学问题,研究生物、人体的结构和功能以及功能与结构之间的相互关系,使这些领域的研究方式更加精确和科学;另一方面生命过程中研究所揭示出的许多规律,特别是经过亿万年进化而形成的生物信息处理的优异特性将会给电子学科以重要的启示,这不仅会推动电子学的发展,还将会使信息科学发生革命性的变革。

自从02世纪05年代生物电子学这一概念诞生以来,它已经取得了显著的发展,特别是近02年来,随着各种新原理、新技术和新方法不断地应用到生物电子学的研究中,生物电子学的发展速度明显加快,预计在未来01年,科学技术突破的项目中将有一半以上涉及生物电子学 。

生物电子学这一概念提出时,主要是面向生物学和电子学的交叉发展,但随着各学科研究的不断深人,在生物电子学的发展过程中出现了许多新兴研究领域,特别是近年生物芯片技术和纳米技术的提出,使得生物电子学的发展空间更为广阔。

生物电子学的研究与发展不仅会大大促进其他科的发展,而且生物电子学的研究内容与生命现象密切相关,对生命科学和医学揭示生命奥秘、探索生老病死的原因有着十分重要的意义;生物电子学在工业、农业和国防等各个领域都有着广泛的应用,因此,欧美日本等发达国家都投巨资竞相研究、开发这门新科学,已成为“电子学与信息技术”中具有战略性、前瞻性、创造性的新兴学科领域。