將生物知識融入物理科技創(chuàng)新活動的探索

文奕暢

摘 要：物理科技創(chuàng)新發(fā)展關(guān)系到各項基于物理學(xué)原理而設(shè)計制作的產(chǎn)品的應(yīng)用效率和效果的提升。本文首先指出物理科技創(chuàng)新活動中融入生物知識的重要意義，然后結(jié)合當(dāng)前物理科技的發(fā)展分析生物知識的物理創(chuàng)新應(yīng)用，以期促進(jìn)物理科技開拓思路、創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生物知識;物理科技;活動;創(chuàng)新

物理科學(xué)和生物科學(xué)存在一定的關(guān)聯(lián)性，學(xué)科之間有交叉的部分，而且當(dāng)前生物物理學(xué)也是一門重要的研究學(xué)科，因此，在物理科技創(chuàng)新的相關(guān)活動中可以嫁接生物知識，從而讓物理科技活動跳出物理學(xué)的圈子，從更加全面、科學(xué)的角度來展開研究。

一、物理科技創(chuàng)新活動與生物知識融合的意義

（一）推動生物物理學(xué)科的發(fā)展

物理科技創(chuàng)新的研究可以深化到客觀世界的最基本構(gòu)成，其通過對客觀世界中物質(zhì)自身以及相互作用原理的把握，來推動一些物理電子類、動能類工具及設(shè)備等的創(chuàng)新發(fā)展。生物研究的是活的物質(zhì)，而生物的最基本構(gòu)成可以透視到物理分子，自然界中的物質(zhì)與能量都可以和生物構(gòu)成聯(lián)系，比如生物可以產(chǎn)生電能和動能，像植物中的電解質(zhì)就可以發(fā)電，因此，在物理科學(xué)創(chuàng)新活動中融合生物知識，實際上就是在促進(jìn)生物物理學(xué)科的發(fā)展。

（二）拓展物理創(chuàng)新研究思路

任何學(xué)科之間的都可能存在著一定的聯(lián)系，物理科技研究中一般是按照物理學(xué)科的知識和脈絡(luò)來進(jìn)行有條理的探索，但是往往在物理科技研究中，僅僅結(jié)合物理知識進(jìn)行研究不具備快速突破的可能性，而在必要時與生物知識相結(jié)合，借助生物物理學(xué)的原理，可以有效拓展研究思路，實現(xiàn)物理科技的創(chuàng)新研究，并盡快找到研究的突破口。

（三）深化對世界本質(zhì)的認(rèn)識

物理科技研究人員對于生物知識的了解相對少一些，但是在很多研究項目中，運(yùn)用生物學(xué)觀點(diǎn)去打開思路，反而有更好的結(jié)果。比如機(jī)械科技發(fā)展過程中，智能機(jī)器人的研發(fā)就必須與生物知識相結(jié)合，將生物性能和物理科技融合在一起，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的仿真性能。與此同時，物理科技創(chuàng)新過程中應(yīng)用生物學(xué)知識可深化研發(fā)人員對客觀世界本質(zhì)的認(rèn)識，讓科技創(chuàng)新活動更加尊重自然界規(guī)律。

二、物理科技創(chuàng)新活動中對生物知識的創(chuàng)新應(yīng)用

（一）大膽提出物理科技創(chuàng)新研究課題

物理科技創(chuàng)新研究中的奇思妙想可以帶來新的思維火花和研究動力，結(jié)合生物學(xué)知識來看，其和物理研究有著異曲同工之處，比如都要不斷提出新的研究課題，推動跨學(xué)科之間的密切聯(lián)系和發(fā)展。因此，在物理科技研究團(tuán)隊在展開創(chuàng)新研究時，可以將生物知識融合其中，激發(fā)出新的思維火花，大膽提出一些跨學(xué)科的物理科技創(chuàng)新研究課題。比如生物工程類的研究中，很多是與動物工程學(xué)有關(guān)的內(nèi)容，這些內(nèi)容和物理科技研究有一定的關(guān)聯(lián)。比如前文提到的機(jī)器人科技創(chuàng)新研究就是在不斷驅(qū)動該項研究通往“人工智能”、“以假亂真”的方向?！叭诵螜C(jī)器人”的科技研究就是在不斷通過向生物學(xué)知識取經(jīng)，來構(gòu)建機(jī)器人的“骨骼”機(jī)制。而物理科技創(chuàng)新中仍然有很多可以與生物學(xué)相融合的課題。

（二）開發(fā)具有生物特征的物理科技活動

自然界的生物有著千奇百怪的特征，而這些特征的存在都是“物競天擇”的進(jìn)化結(jié)果。物理空氣動力學(xué)理論及其在航空器、飛行器中的應(yīng)用就是開發(fā)了生物特征。在現(xiàn)如今的物理科技活動中可以發(fā)現(xiàn)，不僅僅是跨越生物學(xué)科，還有很多是跨越了化學(xué)學(xué)科、數(shù)學(xué)學(xué)科以及社會學(xué)科等，而生物知識的應(yīng)用比較普遍，且更容易促進(jìn)物理科技創(chuàng)新。以物理中都會學(xué)到的“能量守恒理論”為例，該理論應(yīng)用于機(jī)械動能方面的研究中，但是較少有研究者開拓研究生物學(xué)視角下的“能量守恒”。實際上，結(jié)合生物知識探索植物、動物所具有的“生物能”，可以探究更為多樣的物理機(jī)械能量。

（三）對客觀生命形式的物理性探索

物理科技創(chuàng)新過程中，應(yīng)重視對生物知識的應(yīng)用，雖然有些物理研究者對生物知識的把握并不十分專業(yè)，但是其可以在一個命題提出之后，去學(xué)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)知識，吃透生物學(xué)理論，然后再嘗試將生物知識融合到物理科技研究中。為了提高物理科技創(chuàng)新發(fā)展的可行性，相關(guān)研究人員可以對客觀生命形式進(jìn)行物理性的探索，然后從中找到適合物理科技的創(chuàng)新思路。比如生物研究中的“生命科學(xué)”知識，有機(jī)生命體的生命形式有著非常多可以被物理學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)行借鑒的內(nèi)容。

（四）對客觀世界的人性化探索

物理科技創(chuàng)新也要秉持與時俱進(jìn)的理念，讓物理科技更多的與社會大眾的需求相結(jié)合，比如探索人性化的物理科技創(chuàng)新方法，實現(xiàn)物理科技對人們生活的有效幫助。而生物學(xué)知識帶有更多的人性化色彩，這和物理學(xué)知識是有很大的不同的。當(dāng)生物知識融入物理科技創(chuàng)新過程后，可以實現(xiàn)相互學(xué)習(xí)、取長補(bǔ)短，讓生物學(xué)專業(yè)優(yōu)勢也成為物理科技創(chuàng)新的一個重要方面。因此，在當(dāng)前以及未來的物理科技活動創(chuàng)新中，融合生物知識可以實現(xiàn)對客觀世界的深化探索和人性化探索。

三、總結(jié)

總上所述，物理科技創(chuàng)新是推動當(dāng)代社會科技進(jìn)步的重要方面，在物理學(xué)研究中融入生物學(xué)知識可以拓展物理學(xué)的研究范圍，也可以給物理研究者提供更多的思路方向，有助于研究者提出更多新的研究課題，推進(jìn)物理科技研究的發(fā)展。

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