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