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第1章 生物光子学概论 1

1.1 什么是生物光子？ 1

1.2 生物光子学研究进展 3

1.3 生物光子辐射的探测 5

1.4 生物光子辐射的基本特征 6

1.5 生物光子分析技术的应用 9

1.5.1 食品、饮料、水的质量检验 9

1.5.2 农业和种子质量的分析 9

1.5.3 人体健康状态的指示、疾病诊断、药物研究 10

1.5.4 肿瘤的生物光子辐射特征 10

参考文献 10

第2章 生物光子辐射的相干性理论 19

2.1 引言 19

2.2 相干性理论的物理基础 19

2.2.1 非线性系统 20

2.2.2 非平衡系统 20

2.2.3 开放系统 20

2.3 Popp的fv=constant规律 21

2.4 延迟发光的双曲性弛豫 25

2.5 生物光子辐射的合作性 26

2.6 生命态的有序性分析 29

参考文献 32

第3章 生物光子辐射的量子理论 34

3.1 引言：合作效应与合作辐射 34

3.2 三能级系统的exciplex模型 36

3.2.1 理论建立的实验基础 36

3.2.2 系统的哈密顿和主方程 37

3.2.3 系统的耦合运动方程 39

3.2.4 密度算子的稳态解 43

3.3 生物分子的激发态 47

3.4 发射强度 52

3.5 强度关联 54

3.6 量子熵 57

3.7 谱分布 60

3.8 系统的无反转运行 65

3.9 系统的动力学 67

3.9.1 激发态动力学方程 67

3.9.2 合作辐射：超辐射 70

3.9.3 合作辐射：超荧光 73

3.10 理论与实验结果的比较 78

3.11 应用举例 85

3.12 结论 86

参考文献 87

第4章 生物光子辐射与组织序 92

4.1 引言 92

4.2 系统的序参量 92

4.3 序增长的确定性动力学 94

4.4 序增长的统计学处理 96

4.5 序增长的信息论描述 101

4.6 生物光子辐射作为组织序的度量 104

4.7 结论 106

参考文献 106

第5章 生物光子辐射与相变 108

5.1 引言 108

5.2 动力学方程及其稳态解 108

5.3 福克-普朗克方程及其稳态分布 110

5.4 噪声诱导的相变 111

5.4.1 范德瓦耳斯方程 111

5.4.2 分布函数 112

5.4.3 势函数 119

5.5 生物光子辐射中的相变迹象 124

5.6 结论 126

参考文献 127

第6章 生物光子辐射的半经典理论 128

6.1 麦克斯韦-布洛赫方程 128

6.2 超荧光 131

6.2.1 单脉冲超荧光 132

6.2.2 压缩效应 133

6.2.3 横向效应 134

6.3 光孤子 135

6.3.1 孤立子的特征 135

6.3.2 生物光子辐射的“透明性” 137

6.4 干涉效应 138

6.4.1 sine-Gordon方程的线性近似 138

6.4.2 生物光子辐射的“干涉”现象 139

6.4.3 生物群体干涉现象的理论描述 140

6.5 绝热辐射场 143

6.5.1 场方程 143

6.5.2 含时解与稳态解 143

6.5.3 噪声诱导的稳态漂移 144

6.6 相变现象 147

6.6.1 “驱动场”与“压强” 148

6.6.2 光学双稳性 149

6.6.3 辐射场的熵 151

6.7 洛伦茨模型 152

6.8 结论 153

参考文献 153

第7章 生物光子辐射与量子干涉现象 155

7.1 引言：杨氏干涉的量子对应现象 155

7.2 N个相干态叠加的一般性表述 157

7.3 宏观可区分的相干态的量子干涉 160

7.4 非经典生物光子辐射的迹象 167

7.5 结论 168

参考文献 169

第8章 非经典光与生物光子统计 170

8.1 引言：非经典光的基本特征 170

8.2 生物光子场与DNA声子库的相互作用 172

8.3 “薛定谔猫”态的动力学 174

8.3.1 密度算子的含时解 174

8.3.2 辐射场的一般性质 175

8.3.3 量子熵 176

8.3.4 Wehrl熵 179

8.3.5 光子统计熵 181

8.4 实验：生物光子统计性质的测量 185

8.4.1 仪器、样品、测量 185

8.4.2 数据分析 186

8.4.3 结果与讨论 187

8.5 光子统计熵方法的优点 190

8.6 转基因种子的光子统计性质 192

8.7 结论 193

参考文献 194

第9章 声致发光的量子理论 196

9.1 引言 196

9.2 同步皮秒声致发光的实验研究综述 196

9.3 光子与声子相互作用的量子理论：斯托克斯模式 199

9.4 光子与声子相互作用的量子理论：反斯托克斯模式 205

9.5 实验现象的解释与描述 211

9.5.1 气泡的声致发光 211

9.5.2 水藻Chlorella的异常延迟发光 212

9.6 结论 215

参考文献 215

第10章 电化学发光：理论、实验、应用 217

10.1 引言 217

10.2 电化学发光的机制与理论描述 218

10.2.1 电化学发光的机制 218

10.2.2 电化学发光的非线性理论 220

10.2.3 理论结果与实验观察的比较 224

10.3 实验装置与测量程序 228

10.3.1 实验装置 229

10.3.2 测量程序 229

10.3.3 测量条件 229

10.4 电化学发光的原理性实验 229

10.4.1 各种因素对发光的影响 229

10.4.2 瞬态弛豫与瞬态激发 231

10.4.3 多次激发与单次激发 234

10.5 电化学发光技术的优点 235

10.5.1 高度再现性 235

10.5.2 高度敏感性 237

10.5.3 广泛应用性 238

10.5.4 测量快速性 238

10.5.5 操作简单性 239

10.6 电化学发光技术的应用 239

10.6.1 各种水的测量与分析 239

10.6.2 饮料性质的测量 243

10.6.3 酒的特征值测量 244

10.6.4 药剂性能和效力的测量 244

10.6.5 在医疗科技领域的应用 245

10.6.6 有机物污染的测量 246

10.7 结论 248

参考文献 248

第11章 微生物系统的电化学发光 251

11.1 引言 251

11.2 微生物系统电化学发光的理论描述 252

11.2.1 开放电化学系统的动力学 252

11.2.2 发光参数对微生物浓度的依赖性 254

11.3 实验：细菌计数与光子计数 257

11.3.1 实验装置 257

11.3.2 细菌的计数方法 257

11.3.3 测量程序 257

11.3.4 测量条件 258

11.3.5 数据分析 258

11.4 测量和结果 259

11.4.1 自来水中的细菌测量 259

11.4.2 细菌自发繁殖的测量 261

11.4.3 低浓度细菌系统的测量 262

11.5 电化学发光技术在微生物学中的应用 267

11.5.1 细菌增长率的测量 267

11.5.2 细菌活性的显示 269

11.5.3 细菌形状因子的估算 270

11.5.4 其他可能的应用 271

11.6 结论 271

参考文献 272

第12章 生物光子检测技术的应用 273

12.1 引言 273

12.2 食品安全及质量检验 274

12.2.1 食品的安全检验 275

12.2.2 食品质量的快速灵敏检测 277

12.2.3 食品新鲜度的测量 278

12.2.4 食品质量的“预报” 279

12.2.5 食品生产的质量控制 280

12.3 水质量的生物指示剂检测法 282

12.3.1 原理和操作 282

12.3.2 应用举例 283

12.4 种子质量的测量与分析 285

12.4.1 发芽率的快速测定 285

12.4.2 含油量的快速测定 288

12.4.3 转基因种子的识别 289

12.5 植物生理特性的检测 291

12.6 药品性能的检测及药物“筛选” 295

12.6.1 药品对有机体作用的生物光子显示 295

12.6.2 癌症患者最佳药物的选择 297

12.6.3 生物药品的测量 299

12.6.4 毒品的检测与识别 300

12.7 化妆品原料及化妆品的检测 302

12.8 临床应用与人体健康状态的指示 305

12.8.1 临床应用 305

12.8.2 人体健康状态的指示 307

12.9 结论 310

参考文献 310

索引 312