气体的性质：简单的气体定律，理想气体方程及其应用，非理想气体。原子中的电子：电磁辐射，原子光谱，量子理论，玻尔原子，波动力学，不确定性原理，量子数和原子轨道，氢原子和多电子原子，电子构型。元素周期表与原子性质：化学元素的分类，原子和离子的大小，电离能，电子亲和能，磁性，元素的周期性质。局部电子对方法的化学键合：路易斯理论和八隅体规则，路易斯理论的局限性，键能和键长，极性共价键，VSEPR理论和多原子分子的分子形状，物理性质和分子形状，价键理论。分散电子对方法的化学键合：分子轨道（MO）理论的基本原理，同核和异核双原子分子；成键和反成键分子轨道；分子轨道能级图；电子构型和物理性质（如键级、磁性等），前线轨道，多原子分子中的分散π键合，固体的带理论。分子间力和液体的性质：偶极-偶极相互作用，离子-偶极相互作用，范德华力，氢键，液体的物理性质（如粘度、表面张力），相变和能量。过渡金属的化学：过渡金属的电子构型和一般性质；配合物；配体和配位数；平衡中的络合物形成常数；螯合作用；配合物的结构和异构体；络合物中的晶场分裂；络合物的颜色和磁性性质；配合物的应用。
课程内容：物质的本质——元素、化合物和混合物；原子和分子；元素周期表和化学键；现代材料——塑料；空气化学：酸雨、臭氧层空洞和全球变暖；今天的能源与明天的能源；水化学：水处理和回收；健康与医学中的化学；食品化学；让你美丽和清洁的化学。
本课程旨在为学生提供现代主要生物技术成就的总体科学理解，以及生物技术在其应用于人类健康和疾病治疗方面的社会和生活方式影响。课程从生命的基本原理入手，通过实际例子说明生物技术与日常生活之间的密切联系；特别考虑香港和中国的情况，以及生物技术对人类社会的社会和经济影响。
生命形式的基本知识：病毒、细菌、原生动物、藻类、真菌、植物、动物；它们在日常生活、生态和生物多样性中的作用。 复杂生物体的组织与功能：植物和动物（以人类为例）的结构与功能；人体组织、器官和功能系统的组织。 细胞：生物体的基本构建块；亚细胞器的结构与功能；不同类型的细胞；细胞分裂与增殖。 遗传：遗传物质（DNA/RNA）；基因；遗传信息的表达与传递。 现代生物技术：体外受精；基因克隆；转基因食品/生物体；人类基因组计划；基因治疗；干细胞治疗；人类克隆；对生活/环境的影响；伦理、社会与法律问题。
本课程将介绍环境科学和技术的基本原理和基础知识。还将介绍温室气体及其对环境的影响的基本概念。 (a) 温室气体（二氧化碳及其他气体）的基本要素 - 来源及工业革命 - 空气污染问题 - 化学/生物反应及环境交互 - 碳/温室气体市场 (b) 政府、工业和社会的作用 - 处理温室气体的技术 - 法律和法规 - 教育 - 全球变暖和京都议定书 (c) 生态影响 - 介绍 - 不可预测的气候变化 - 控制生态系统碳平衡的因素是什么？ - 生态系统如何影响气候？ - 其他后果
1. 介绍当前情景（1小时） a. 石油储备的最新统计数据 b. 全球变暖 c. 能源生成相关的污染 2. 可再生能源技术（12小时） a. 风能 b. 水能和潮汐能 c. 地热能 d. 太阳能 e. 生物质能 3. 能源储存的需求（2小时） a. 可再生能源的间歇性 b. 机械储能 c. 大规模电化学储能 d. 氢能作为能源载体 e. 其他有机化合物作为能源载体 4. 当前可再生能源政策（1小时） a. 京都议定书 b. 哥本哈根气候变化大会 c. 能源安全 d. 香港可再生能源政策
简要介绍犯罪现场调查（3学时） 纵火调查（6学时） • 火灾的基本化学原理 • 证据收集与分析：色谱法的基本原理 爆炸调查（3学时） • 爆炸的基本化学原理 • 爆炸物的检测：质谱仪是如何工作的？ 核恐怖袭击（3学时） • 核同位素的故事 • 核同位素的应用 • 放射性检测 物理证据的法医分析（6学时） • 毛发、指纹、可疑文件等 • 证据分析：显微镜的应用等 基础法医毒理学（9学时） • 常见毒物和滥用药物 • 分析方法：免疫分析的基本原理、GC-MS和LC-MS的基本原理 被害人和嫌疑人的识别：DNA分析（6学时） • DNA、基因及其与个体的关系 • 法医DNA分析和DNA分型的基本原理 总结（3学时）
癌症介绍：2学时 癌症的本质 香港常见癌症： 流行病学与病因学 6学时 鼻咽癌 肝癌 宫颈癌 乳腺癌 结直肠癌 血液恶性肿瘤 癌症基本原理：4学时 简要介绍癌症生物学和癌症遗传学 肿瘤病毒：4学时 病毒简介 肿瘤病毒与原癌基因 肿瘤病毒与抑癌基因 癌症与多态性：2学时 基本概念：血管生成、侵袭与转移：2学时 常见诊断方法：3学时 诊断方法的常用实践 血液、尿液、巴氏涂片、活检 细胞遗传学和分子检测 癌症治疗：4学时 常见的治疗方式 放射治疗 手术 化疗 传统化疗的副作用 靶向治疗：4学时 什么是靶向治疗？ 小分子和单克隆抗体 进展与未来 癌症患者及其挑战： 了解癌症患者面临的挑战 2学时
本课程从化学角度理解当前的环境问题，介绍关键的化学原理。将批判性地评估技术的利弊及其对我们生活方式的影响。 课程概要/示例大纲： 天气预报从未告诉你的：酸雨和全球变暖 - 燃烧和主要的能源来源 - 全球变暖和温室气体 - 京都议定书在政治舞台上的角色 - 酸雨和环境问题 燃烧吧！让火烧吧…… - 可再生能源 - 太阳能 - 生物燃料及其他替代能源 水——丰饶中的稀缺 - 水与我们的健康 - 我们所说的清洁水是什么意思？ - 水中的离子和pH值、电导率概念 - 人类活动导致的水污染：污水和工业、农业污染 - 水循环——自然中的水净化 - 香港的水处理及常见的水净化技术 看！天空中有一个洞 - 地球大气层结构 - 臭氧层耗损和臭氧洞的影响 - 氟利昂（一种制冷剂）的使用带来的问题 - 臭氧友好材料
我们将从探索我们自然环境的美丽及其对我们提供的东西开始。然后我们将进入一些主要的环境议题，并详细探讨每个议题，讨论其成因和后果，基于科学推理和证据区分真正的危机与假象，并探讨我们每个人可以为此做什么来应对它们。 我们的绿色遗产和有限的地球（6学时） • 保护环境——这是我们肩负的使命吗？ • 我们的食物——太阳能、肥沃的土壤和水的重要性 • 绿色医药——活体及其保护的潜在药用价值 • 自然资源的维护——人类活动对生态系统的影响，如沙漠化和森林砍伐 危机（27学时） • 自然灾难——小行星撞击、地震、海啸、火山爆发、台风、龙卷风、洪水、严重干旱和滑坡——它们发生的可能性有多大，我们是否应该害怕？ • 能源供应——我们使用了多少能源，我们有多少能源？问题在哪里？可能的解决方案是什么？ • 废弃物、化学品和环境污染——废物的再利用、减少、回收和处置，自然和人工材料的循环利用，不当处置的危害。 • 疾病——人类历史上的疾病和未来。抗生素和其他药物的使用与滥用，人畜共患病的起源和公共卫生危机。 • 野生动物的威胁——物种灭绝及其多种原因。如何评估物种的脆弱性以及我们可以做些什么来帮助它们。 • 生物技术和环境——我们取得了什么成就？基因操作可能带来的后果是什么？转基因食品真的对我们有害吗？ • 全球气候变化——其成因和后果是什么？是否可以预防？ 本课程将涵盖的概念和思想示例 • 绿色和环境标签 • 绿色资本主义 • 生态足迹、碳足迹、碳信用 • 生态旅游
本课程介绍疫苗、免疫、感染预防的公共卫生方法等方面的基本概念，旨在拓宽学生关于疫苗接种及其对个人和家庭风险评估的批判性长期思考能力。
现代材料的基本原理和应用将被涵盖。基于材料的性质进行设计和表征将被讨论。课程将介绍材料的工作原理、运行机制及其对人类生活的影响。 此外，我们将邀请从事现代材料研究的 ABCT 科学家分享他们的研究历程。 示例教学大纲详情如下： (a) 生物医学应用、标签及其他可能的工业用途 1. 将介绍各种成像技术的设计、工作原理及其性质，如 MRI、CT 和光学成像。将解释成像剂如何通过提供有关生物系统的更多信息来增强结果。 2. 已开发纳米材料，可作为官方/法律文件和制造业中不可擦除的标签/条形码，防止欺诈和假冒。它们还能防止褪色并确保信息保持完整。这些材料也可应用于制造业。 3. 已开发纳米尺寸的核心壳层抗菌颗粒，可用于医学、食品包装和水处理，以改善公共卫生和安全。 (b) 可再生能源材料 将讨论催化原理及其在可再生能源中的应用，包括太阳能、生物质能和地热能的采集。将介绍不同类型的催化剂，如光催化剂、均相和非均相电催化剂、生物催化剂，以及性能优化策略。将涵盖材料的设计和性质。还将讨论催化在能源载体生产中的应用，从基础层面开始，包括吸附和表面科学、催化动力学以及研究新兴纳米材料的关键特性，这些材料在可再生能源应用中是有效的催化剂。 (c) 有机发光二极管（OLED） 先进的功能材料在 OLED 中的快速研究进展极大地推动了光电设备科学和技术的进步。作为有机半导体材料最重要的应用之一，OLED 由于其诱人的优点（如高亮度、高对比度、宽视角、超薄、大面积、轻质、柔性、低成本和低功耗等）有望成为未来固态照明和全彩色显示器的候选材料。在本主题中，将详细介绍 OLED 中涉及的高级功能材料的基本科学和器件工作机制。还将涵盖材料的设计和性质。 (d) 可穿戴材料 近年来，许多新发展包括使用柔性、可拉伸材料，这些材料可以集成到服装和其他可穿戴物品中。这些材料包括导电聚合物、纳米碳和其他先进材料，可用于制造高性能电池、超级电容器和其他储能设备。可穿戴材料的其他最新发展包括使用智能织物和纺织品，这些纺织品可以帮助监测各种健康参数。可穿戴材料的进步有可能极大地提高可穿戴设备的功能、耐用性和舒适性，为各种应用开辟新的可能性。还将涵盖材料的设计和性质。 (e) 柔性机器人 运动是生物系统中的一项重要特征，允许与生存和繁殖相关的各种功能。例如，肌肉组织中的肌动蛋白电机通过从纳米尺度放大集体分子运动到宏观尺度来产生运动。制造工艺和材料科学的进步使各种先进技术得以发展。例如，传统硬机器人由刚性结构材料制成，能够将能量转换为机械运动，实现类似动物的功能，如扩张、收缩和刚度变化。柔性机器人最近被视为硬机器人的一种补充。尽管柔性机器人仍处于技术初期，但它们有可能创造下一代生物兼容且安全的驱动机器人系统，为生物系统和人工系统在多个层面提供连接。还将涵盖潜在材料的设计和性质。
总体推荐
暂无评分课程难度
暂无评分本课程将介绍有趣的和重要的化学与生物学实验的基本原理和基础知识，并讨论科学和技术的机制及其可能的应用。 (a) 科学中的重要故事 - 全球变暖的原因及碳中和的重要性 - 多孔材料的发现，包括（活性炭、沸石和金属有机框架）及其性质 - 一种新 MOF 的发现（从实验室到中试规模的发展） - 有机热电材料的发展：从设计到合成 - 有机金属配合物及半导体材料的意义 - 有机发光二极管（OLED）的发现 - 聚集导致猝灭（ACQ）和聚集诱导发光（AIE）现象的故事 (b) 有趣的实验科学 (I) 选定实验的基本原理将被讨论和演示，并探讨影响实验的因素。 (II) 有趣的实验的实验室学习 - 以perylene和1,1,2,3,4,5-六苯基硅烷（HPS）为代表的发光体的各种聚集态的发光行为将被研究，以区分聚集导致猝灭（ACQ）和聚集诱导发光（AIE）现象 - 实验设计包括制备不同聚集态的perylene和1,1,2,3,4,5-六苯基硅烷（HPS）的系列溶液，测量溶液的发光性质，观察ACQ和AIE现象，并从分子晶体结构的角度探索其发光机制
本课程将介绍大脑和身体内部的化学和生物因素如何导致幸福感的基本原理和基础知识。本课程将介绍激素和化学物质的功能。本课程还将介绍健康生活方式和态度、规律锻炼等积极价值观。第一部分包括：(a) 了解增加正面情绪的激素功能（如血清素、多巴胺、内啡肽、催产素），以及如何提升“快乐激素”；(b) 化学物质与情绪（如咖啡因、巧克力化学物质、吡嗪、抗氧化剂、酒精、致幻药物）；(c) 锻炼与情绪；(d) 药物成瘾和滥用的科学方面。第二部分包括团队建设活动、简单团体或个人体能训练、学生竞赛和分享；学生通过问卷调查和小组访谈调查幸福感水平。
实验可能包括 1. 使用显微镜和正确的无菌实验室技术 2. 通过培养和染色技术识别微生物 3. 应用基本的生物化学技术进行酶特性和代谢物测定 4. 解释和分析生物化学数据，例如培养分析、批判性思维和书面沟通能力
碳水化合物与脂质：结构、性质和功能（6课时） 氨基酸、肽和蛋白质（6课时） 蛋白质案例研究：结构-功能关系（6课时） 酶学基本原理：酶动力学和机制（6课时） 生物能学：糖酵解、TCA循环、β-氧化和氧化磷酸化（15课时）
孟德尔遗传 非孟德尔遗传 遗传物质与染色质：DNA和RNA的组成与结构，染色体的组织。 染色体：病毒基因组。细菌基因组。真核染色质和染色体，着丝粒，端粒。 染色体遗传与染色体异常 DNA复制：半保留复制和半不连续复制；复制子，起始，DNA聚合酶，引物酶，领头链和滞后链；Okazaki片段。 转录：原核生物启动子和终止子；RNA聚合酶和σ因子。真核生物启动子元件，近启动子元件，增强子，通用转录因子，激活子；5’-帽化，3’-多腺苷化，转录本的剪接。 翻译：起始，延伸和终止过程；核糖体和rRNA。 可移动元件：转座子，跳跃基因和逆转座子。 原核生物基因表达的调控：正调控和负调控，操纵子，调节RNA（衰减和终止），噬菌体策略（裂解途径 vs 裂解-溶源途径）。 真核生物基因表达的调控：不同层次的调控，转录因子和转录调节蛋白；染色质重塑；通过甲基化沉默基因；选择性多腺苷化和选择性剪接。
细胞介绍与细胞化学：细胞中生物分子的重要性、生物能学和催化作用。使用不同类型的显微镜可视化细胞和亚细胞结构。 细胞与发育：胚胎发育过程中细胞的分化。细胞类型及其功能。 细胞器的结构与功能：细胞膜的结构，膜内外物质运输，内膜系统和细胞能量；细胞骨架与细胞运动；内质网、核糖体、高尔基体、线粒体和细胞核。 真核细胞的生长与死亡控制：细胞周期的不同阶段及其调控；细胞死亡机制。 细胞信号控制：细胞信号的类型。细胞信号的基础与理解，主要信号级联类型。
神经系统：各种膜电位的产生及其相互关系、作用和意义；感受器电位的产生机制；突触和神经递质；感觉皮层的功能以及从周围神经系统到感觉皮层的神经调节传递。药物和毒物对神经系统功能的影响。 心血管系统：心脏和血管的结构与功能；起搏器、神经和内分泌对心脏功能的控制作用；血流动力学和血流；血栓形成与抗凝。 呼吸系统：通气和肺力学；用力肺活量和呼气量交换的重要性；血液气体的运输；化学控制通气速率的机制。 消化系统：消化与吸收；消化过程的调节。 内分泌系统：内分泌系统的组织；激素的分类与化学；激素分泌的调控机制；各种类型激素的功能。 泌尿系统：肾重吸收过程；亨利长、短袢的重要性；直小血管的功能；酸碱平衡的调节。 生殖系统：男性和女性生殖生理；女性性周期；更年期和男性更年期；与其他系统的整合。 肌肉骨骼系统：骨骼肌的结构；肌肉和肌肉收缩的分类与机制；骨骼肌的能量需求；神经对肌肉收缩的控制；骨和软骨的结构；骨的生长与重塑；钙的稳态
本科目概要/建议大纲 主题时数 简介 2 微生物历史发展 不同微生物群体的重要性 微生物学的研究领域 基本微生物技术 8 细胞结构与功能 微生物分类学 原核生物多样性 病毒 6 细菌噬菌体的分类与特征 动物病毒与植物病毒 真菌与原生动物 4 特征、分类与鉴定 微生物代谢多样性 7 微生物代谢的各种能源来源 微生物特有的各种代谢途径 微生物营养、培养与生长 微生物生长所需的化学与物理条件 各类微生物的培养原理与方法 微生物生长的动力学与数学模型 测量微生物生长的方法 控制微生物 4 物理与化学剂 抗微生物剂效果的评估 总计 50
