生物光子的物理特性及其生物学意义

生物光子是指活生物体内的(或由生物体发出的 )弱光子. 现在生物光子发射已是人们公认的普遍现象,它的强度在几个到几百个光子 /s·cm2. 生物体内的弱光子起源于体内的非定域的相干电磁场,是受生物体内相干场调节的. 文章介绍了生物光子的非线性、生物体受激发后再发光的双曲线式的衰减过程以及生物光子计数概率的统计分布服从泊松分布和亚泊松分布等实验结果,就生物光子场的相干性及其在细胞通讯、进而在生物调节上的重要作用进行了阐述,从物质结构与光子场相互作用的角度对生物光子的发生及其生物学意义进行了一些讨论.     

生物激活磁共振成像造影剂的研究进展

介绍了磁共振成像新一代造影剂--生物激活造影剂（亦称之为“酶激活”、“生物应答”或“智能型”造影剂）的研究进展.主要讲述了这类造影剂的设计原理、性能与作用. 它们主要分别对生物体内的酶、金属离子浓度、pH等敏感.     

第九讲 生物光子的相干性

所有活的生物都有自发的微弱发光，它与生命运动的许多基本过程和生物的许多重要功能有着内在联系，以ｐｏｐｐ为首的生物理学家认为，这种发光全部或部分来自生物体内存在的高度相干的电磁场，并把这样来源的光子叫做“生物光子”。文章介绍了支持生物光子相干性的主要实验事实，即生物体内远离热平衡态的激发态能级分布、生物群体发光的非线性效应和“延迟发光”的双曲线衰减动力学，还介绍了实验证生物光子相干性的光子计数统计。     

生物光子的相干性

所有活的生物都有自发的微弱发光，它与生命运动的许多基本过程和生物的许多重要功能有着内在联系，以ｐｏｐｐ为首的生物物理学家认为这种发光全部或部分来自生物体内存在的高度相干的电磁场，并把这样来源的光子叫做“生物光子”。文章介绍了支持生物光子相干性的主要实验事实，即生物体内远离热平衡态的激发态能级分布、生物群体发光的非线性效应和“延迟发光”的双曲线衰减动力学，还介绍了实验验证生物光子相干性的光子计数统计。     

十个有关物理学名词的谜谱

研究人员最近展示了一种观察简单分子电子云的新方法．他们先将氧分子或氮分子用激光脉冲劈成离子，然后根据离子运动轨迹构画出分子电子云的轨道．这一成果发表在9月10日的PRL上．根据这一理论，分子被电场打碎的可能性决定于它的电子轨道形态．这项研究有助于探查激光熔解、日冕和生物分子间反应等过程。     

第四讲 生物磁学的最新进展

概述了最近生物磁学的主要进展和若干机制问题，这些进展所括生物磁场，生物磁性，磁场物效应，生物磁技术瘃其在工业，农业，医学和环境保护等方面的应用，简要地讨论了生物磁场来源，生物磁性特点，生物系统磁共振，磁场对生物电流，自由基，蛋白质，生物膜和生物结构匠影响，以及磁场处理水的问题。     

用蒙特卡罗方法研究生物组织中的光分布

本文利用蒙特卡罗方法研究准直光束通过生物组织时其内部光吸收剂量分布的特点．计算模型设定的条件为：组织与其边界折射率不同、组织为纵向有一定宽度的层状结构．理论的计算模拟结果已同组织模拟体的实验结果作了比较，两者能较好的吻合．     

生物体内的磁铁矿(Fe3O4)粒子

磁铁矿(Fe3O4)粒子是具有反尖晶石结构的立方晶系亚铁磁性矿物,在生命科学和生物技术领域有着重要的应用价值,可以在生物体内自然合成.文章介绍了生物体内的磁铁矿粒子,并从晶体结构等角度较详细地介绍了多种生物体内的磁铁矿粒子的情况.文章最后给出了趋磁细菌、人类大脑以及石鳖体内自然合成的纳米Fe3O4粒子的晶貌、磁畴分布等.     

氧吸附对单壁碳纳米管的电子结构和光学性能的影响

用密度泛函理论计算了氧分子物理吸附在半导体型单壁碳纳米管的束缚能，能带结构和吸收 光谱.计算结果指出氧分子吸附在碳纳米管表面的优先位置，研究发现氧吸附对碳管的电子 输运特性和吸收光谱有着重要的影响，并对光致氧分子解吸附的现象进行了理论分析. 关键词： 单壁碳纳米管 氧物理吸附 能带结构 吸收光谱     

基于激光诱导击穿光谱对重金属胁迫下的植物体内元素成像分析

植物修复是一种绿色有吸引力的重金属污染修复技术。了解重金属在植物体内不同部位的分布,有助于深入了解重金属植物修复的分子机制。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在元素原位快速分析时拥有突出的技术优势,尤其是具备无需复杂样品前处理、可对固体样品直接分析的突出特点,目前元素扫描成像是LIBS技术的重要研究及应用方向。设计并搭建了基于纳秒脉冲激光器的元素成像LIBS装置,系统光斑分辨率50μm,样品移动步距为100μm,成像分析速度为6.25 mm²·min^-1,装置可实现自动化扫描,满足实际分析需求,系统采用多通道平面光栅光谱仪,光谱范围180～800 nm,目标元素光谱经基线扣除,峰面积拟合及归一化处理后绘制分布热图,并以伪彩呈现样品不同区域的元素分布。以豌豆为水培植物模型,利用所搭建的元素成像LIBS装置开展豌豆植株的在体原位元素成像分析,分析了Ni、 Cu、 Cr及Pb重金属在植物体内的差异性分布,并研究了上述四种重金属的吸收途径。结果显示,该元素成像装置可以对植物体内存在的C、 Mg、 Fe、 Ca、 Na、 K等主要基体元素进行有效分析,经...     

激光增强极化^129Xe和^3He的磁共振成像

当激光增强极化的＾１２９Ｘｅ或者＾３Ｈｅ被输送到一些感兴趣的生物体内组织中（例如：人或者动物的肺部），由于它们具有高的自旋密度对比度，可以给出大的核磁共振信号强度、高的成像空间分辨和数据率，有希望应用于质子成像不能达到的一些有意义的生物组织的成像。该文简述了激光增强极化＾１２９Ｘｅ和＾３Ｈｅ样品的制备、储存、输送方法和成像应用，以及相应过程中的物理量。     

用聚苯乙烯小球模拟生物组织中的光强分布

用水中周期排列的直径为3μm的单层聚苯乙烯小球以及单个聚苯乙烯小球模拟对光敏感的生物组织，如绿色植物叶肉细胞、动物皮肤的表皮细胞、苍蝇蜜蜂等的复眼以及一种海蛇尾背部的光敏器官的光强分布.通过观测聚苯乙烯小球在不同深度的光强分布，发现随着深度的改变其光强分布是截然不同的.在小球的横截面上，光强分布不很均匀而且呈有规律的花纹图案.在小球的外面，光强分布表现为独立的透镜成像分布.周期排列的小球与单个小球在其横截面上的光强分布也完全不同，前者的光强分布表现出球与球之间很大的相关性. 关键词： 生物组织 周期排列 光强分布     

高温超导体超导态的场致发射

高温超导体处在临界温度以下时，能隙会引起体内电子分布的改变。本文在考虑到能隙对体内电子分布影响时，分析了高温超导体的场致发射电流密度和场致发射电子能谱。     

生物细胞X射线成像

许多生物细胞非常小，无法用光学显微镜进行研究．而X射线衍射和电子显微镜技术不适于对活细胞的研究．2000年生物物理学家Janos Hajdu提出了一种新的活细胞及微小生物粒子成像方法，这种方法使用极强的超短X射线激光脉冲产生的衍射图案来成像．     

磁共振波谱及成像技术在纳米尺度物质生物效应研究中的应用

纳米尺度物质的生物效应研究是近年来在纳米科技发展过程中派生出来的一个崭新的、发展很快的且多学科高度交叉的领域，需要把纳米科学、物理学、化学以及生物医学等多学科的研究手段结合起来，进行综合研究．核磁共振波谱与成像，作为一种原位、无损、动态、实时、多信息的检测手段，在此领域的研究中将发挥不可或缺的重要作用．文章分3个方面简要介绍核磁共振波谱与成像技术在纳米尺度物质生物效应研究中的应用：（1）纳米尺度物质在生物组织及个体内的检测与分析；（2）纳米尺度物质与生物大分子相互作用的核磁共振波谱研究；（3）纳米尺度物质生物效应的核磁共振代谢组学研究．     

生物厚靶的He+离子透射能谱

测量了５００ ｋｅ Ｖ—１ Ｍｅ Ｖ 的 Ｈｅ ＋ 离子穿过５０ —９０ μｍ 厚度的玉米种皮、葡萄果皮和西红柿果皮的透射能谱．结果表明这些生物厚靶是不均匀的,存在着类似于“沟道”的开放通道,沿着这些通道入射离子可以容易地透过靶材料．虽然大多数离子停留在靶中,但一部分透射离子只损失很少的能量．透射能谱显示出一种纯粹的电子阻止特征．３０ μｍ 厚度样品的透射电子显微镜图谱（ Ｔ Ｅ Ｍ） 显示１５０ ｋｅ Ｖ 的电子可以穿过这些样品得到很清晰的图象．β１ ,４ 葡聚糖是生物种皮或果皮细胞壁的重要的组成部分,计算了该分子链的电子结构,指出了生物样品中可能存在的通道方向．     

利用空间分辨漫反射无损测量生物组织的光学参量

利用空间分辨漫反射光确定生物组织的光学参量进行了实验研究，分别用光纤探测器和CCD无损测量了半无限大生物组织(牛脂肪和牛肉)表面的漫反射光的径向分布．由漫射方程对漫反射光强的相对分布值作非线性拟合确定了生物组织的吸收系数和约化散射系数，所得结果与国外报道的绝对测量法测量的结果相比，其差别小于9．4％．研究结果表明，光纤测量和CCD测量有较好的一致性，而CCD探测具有测量准确、简单和快捷的特点。     

电子的衍射态及其几率分布

本文用路径积分概念导出了电子经单缝、双缝及多缝衍射后的量子态及其几率分布，证明了电子经缝的衍射结果与光子的衍射结果一致．     

低能离子注入引起的植物种子微结构的变化

以植物干种子芸豆和花生为生物体材料，采用正电子湮没技术（PAT）测定了该两类生物样品的正电子湮没寿命谱（PAL）。测量结果表明，在芸豆和花生生物体内存在着大量微小的孔洞，孔洞的直径分别为0．48nm和0．7nm。植物种子的这类特殊的微孔结构是低能离子注入生物效应机理的基础。对注入200keV低能V离子的花生样品也测量了它的PAL谱，并与未经离子注入的花生样品的PAL谱作了比较。     

人体组织五维成像

正慕尼黑工业大学和亥姆霍兹慕尼黑中心的XoséLuís Deán-Ben和Daniel Razansky已实时演示了三维多谱光声生物成像。在光声成像技术中,激光束首先被生物组织吸收,然后促使一种特有的声信号形成,而这种信号又会以与超声波相同的方式被检测到。这种技术在体内生物过程的成像方面起着重要作用,因为它在深层组织中具有优越的光学对比度和较高的空间分辨率。要在活组织中探测到造影剂等各种物质,就需要