[科普中国]-生物光子学-

生物光子学，是由生命科学和物理科学这两者交叉融合所形成的一门新兴的交叉学科。生物光子学主要以量子光学作为理论基础、以生命系统的弱光及超弱光子辐射探测系统作为实验手段来研究光子—生命体相互作用的微观机制和物理本质，建立和发展以新陈代谢作用作为主要特征和标志的生物光子学理论，揭示生物组织和生命体的自组织、自相似、自调节、以及自适应和遗传性状等的光物理本质，使生命科学直接深入到物质结构的深层次，并由此带动生命科学的腾飞和发展。.生物光子学发展动态

研究光子—生命体相互作用过程中场及生命体所表现出的各种线性及非线性效应的物理机制，研究光子—生命体相互作用过程中场及生命体所呈现出的各种经典与非经典现象的物理本质，探索非经典光场与生命现象之间的关系；研究光子—生命体相互作用过程中场及生命现象(指新陈代谢、自组织、自相似、自调节和自适应等)这两者之间的相互影响和相互关联的物理特征和基本规律；探索人脑思维过程的特征、机理和规律，发展癌症等疑难病症的超快速光学诊断技术；探索高等植物光和作用的特征、机理和规律；发展生命系统的弱光及超弱光子辐射探测技术，并将该项技术用于动植物生长发育过程中的生理与病理研究之中，由此带动生物医学工程的腾飞与发展。

众所周知，量子光场—生命体之间的各种相互作用问题，历来备受人们关注。自60年代激光科学兴起及至70年代初，美国较早开展这项研究，其特点在于以实验研究和原始数据积累为先导，随后再辅之以理论探索。几乎与此同时，欧洲国家(例如德国)则是理论工作先行，继而以实验检验理论正确与否，来补充、修正、发展和完善理论工作，最后再将经过补充、修正、发展和完善以后的理论来指导实验工作等等。这样的研究过程一直持续到80年代末期。到了90年代，这一研究领域已逐渐形成了以量子光学作为理论工具、以弱光及超弱光子辐射探测器件作为实验手段的生物光子学理论与实验相结合的研究方法。

特别值得一提的是，在生物光子学的理论与实验研究方面，作为这一学科领域的开创者和开拓者之一的顾樵博士，其研究成果被国际上称为“顾效应”或“顾参数”，从而使西北大学在这一学科领域的研究工作跻身于国际先进行列并在当时处于国内领先地位。

但上述所有这些研究在理论方面只是对量子光场—生命体之间的相互作用问题进行了“宏观”、“半宏观”或者“亚宏观”的唯象描述，根本没有深入到生命体的物质结构的深层次，更未突出生命体的本质特征(如，新陈代谢、自组织、自相似、自调节、自适应等)，从而在理论上未能形成完整的理论体系。

.生物光子学发展趋势与发展方向当前及21世纪人们应将主要研究目标集中在以下8个方面：

第一建立单模、双模以及多模光场—生命体之间的各种相互作用模型，突出生命体的本质特征；建立和发展以新陈代谢作用作为主要特征和标志的生物光子学理论，力争使生命科学在以量子光学作为理论工具以弱光及超弱光子辐射探测系统作为实验手段时的研究工作，直接深入到物质结构的深层次。

第二研究单模、双模以及多模光场—生命体相互作用过程中场及生命体所表现出的各种线性与非线性效应、以及各种经典与非经典现象产生的物理机制及其本质特征，探索非经典光场与生命现象之间的关系。

第三研究各种单模、双模以及多模非经典光场—生命体之间相互作用的特征、机理和规律。

第四研究单模、双模以及多模光场—生命体相互作用过程中场对生命现象的影响以及生命现象对场的影响，探索人脑的思维图谱以及人脑在思维过程的特征、机理和规律，探索高等植物光和作用的特征、机理和规律，发展癌症和其它疑难病症的超快速光学诊断技术。

第五发展生命系统的弱光及超弱光子辐射探测技术，并将该项技术用于动植物生长发育过程的生理及病理研究之中，由此带动生物医学工程的腾飞与发展。

第六开发并研制各种新型的弱光及超弱光子辐射探测系统，力争使该项研究实现器件化、产品化、产业化和商品化，以占领国际市场。

第七利用生物光子技术，在国内深入开展食品工业检疫、医药卫生检验、以及环保监控与检测等领域的科学研究工作，建立相应的数据库，为国家职能部门的决策工作提供可靠的权威性技术数据。

第八利用生物光子学理论与技术，深入开展生物光子信息学领域的研究工作，以便为量子信息科学的全面发展与腾飞奠定基础。

图书**作者****：**顾樵

ISBN**：**978-7-03-035508-9

**定价：**80

**开本：**B5 **装帧：**平脊精装 **页码：**332

**初版时间：**2012-9-1

**专业分类：**生物学、物理学

读者对象：《生物光子学(第二版)》可用作生物物理学、量子生物学及其他相关生命科学交叉研究领域的教师、研究生的教学与科研参考书，也可作为相关工程技术人员的参考资料。

内容简介：《生物光子学(第二版)》生物光子辐射是一个普遍的生命现象，存在于各种动物、植物、藻类及微生物系统之中。生物光子学是一门新兴的交叉学科，涉及分子生物学、生物化学、量子光学、非平衡统计物理学、信息论及光电探测理论等。本书在介绍生物光子辐射基本概念的基础上，系统阐述了生物光子辐射的相干性理论、量子理论、半经典理论及生物光子统计理论，并全面介绍了生物光子检测技术在食品安全与质量检验、水质分析与环境监测、医疗科技、药物性能和效力的研究及农业科学等领域的应用。本书还进一步讨论了声致发光和电化学发光的理论、实验及应用。

**作者简介：**顾樵：德国国际生物物理研究所教授，生物光子实验室主任。发表113篇论文和3本专著，完成30多个科研项目，两项专利。完成了大量有关生物光子辐射的实验研究工作。基于分子生物学实验结果和现代物理学方法，建立了生物光子辐射的量子理论。提出了一套描述生物光子动力学与稳态行为的参数。它们被发现与众多生物样品的实验结果符合很好，受到国际上的承认和重视，被称为"Gu Parameters" (“顾参数”)。基于这套参数的理论指导，所用探测仪器的结构和测量方法得以改进，使生物光子研究发展成为一项具有广泛应用的高新生物技术。

编辑推荐：《生物光子学(第二版)》全面介绍了生物光子学研究在干细胞医学、人体健康、食品检验等领域的最新应用和进展。在叙述传统的生物光子学理论与应用的同时，特别加强了以辐射场的量子熵理论为基础的生物光子统计熵的论述。具有很好的参考价值。

本词条内容贡献者为:

杨思华 - 研究员 - 华南师范大学