系統生物學）。宏觀生物力學研究仍為主流，但宏觀…微觀相結合、微觀生物力學研究發展十分迅速。當前生物力學發展的前沿領域主要包括：1）細胞…分子力學；2）器官…組織力學；3）骨骼…肌肉…關節力學；4）生物力學新概念、新技術與新方法等。
（5）環境力學
環境力學是力學與環境科學相互結合而形成一門新興交叉學科，主要研究自然環境中的變形、破壞、流動、遷移及其伴隨的物理、化學、生物過程和導致的物質、動量、能量輸運，定量化描述環境的演化規律和對人類生存環境的影響。環境力學的發展十分有利於深化人們對環境問題中的物理過程和基本規律的認識，促進環境問題的定量化研究。
21世紀的環境力學研究，既要注重學科發展的自身規律和要求，又要緊密結合國家需求和工程實際，將機理研究、規律分析與防治措施有機地結合起來。結合中國的經濟和社會發展需求，中國的環境力學研究必須抓住一個基礎（複雜介質流動和多過程耦合）、兩個經濟發展地區（西部和沿海）、三個方面（水環境、大氣環境、災害與安全），確立重點發展領域，促進學科的發展。
一方面，強調環境力學中的共性科學問題，包括：（1）環境流動與輸運的基本方程和求解方法；（2）氣、液、固介面的耦合；（3）多相、多組分、多過程，以及多尺度的耦合分析等；（4）“環境力學”中模型實驗的尺度效應問題等。
另一方面，瞄準西部開發和沿海經濟開發，以及重大工程和影響的實際環境問題，包括：（1）西部乾旱、半乾旱環境治理的動力學過程—土壤侵蝕機理、沙塵暴形成和輸送機理、以及荒漠化治理；（2）以水或氣為載體的物質輸運過程—汙染物排放過程的精確預報、河口海岸泥沙、汙染物輸運及其對生態環境的影響規律；（3）重大環境災害發生機理及預報—熱帶氣旋、風暴潮/洪水預測、滑坡/泥石流產生機理、全球變暖。（未完待續）
252 物理學之熱學 上
熱學是研究物質處於熱狀態時的有關性質和規律的物理學分支，它起源於人類對冷熱現象的探索。人類生存在季節交替、氣候變幻的自然界中，冷熱現象是他們最早觀察和認識的自然現象之一。
對中國山西芮城西侯度舊石器時代遺址的考古研究，說明大約180萬年前人類已開始使用火；約在公元前二千年中國已有氣溫反常的記載；在公元前，東西方都出現了熱學領域的早期學說。中國戰國時代的鄒衍創立了五行學說，他把水、火、木、金、土稱為五行，認為這是萬事萬物的根本。古希臘時期，赫拉克利特提出：火、水、土、氣是自然界的四種獨立元素。這些都是人們對自然界的早期認識。
1714年，華倫海特改良水銀溫度計，定出華氏溫標，建立了溫度測量的一個共同的標準，使熱學走上了實驗科學的道路。經過許多科學家兩百年的努力，到1912年，能斯脫提出熱力學第三定律後，人們對熱的本質才有了正確的認識，並逐步建立起熱學的科學理論。
歷史上對熱的認識，出現過兩種對立的觀點。18世紀出現過熱質說，把熱看成是一種不生不滅的流質，一個物體含有的熱質多，就具有較高的溫度。與此相對立的是把熱看成物質的一種運動的形式的觀點，俄國科學家羅蒙諾索夫指出熱是分子運動的表現。
針對熱質說不能解釋摩擦生熱的困難，許多科學家進行了各種摩擦生熱的實驗，特別是朗福德的實驗，他用鈍鑽頭鑽炮筒，因鑽頭與炮筒內壁摩擦，在幾乎沒產生碎屑的情況下使水沸騰；1840年以後。焦耳做了一系列的實驗，證明熱是同大量分子的無規則運動相聯絡的。
焦耳的實驗以精確的資料證實了邁爾熱功當量概念的正確性，使人們