生物光子学(第2版) [精装] 9787030355089

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《生物光子学(第2版)》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。
编辑推荐
《生物光子学(第2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。
作者简介
作者:(德国)顾樵
目录
前言 第一版前言 第1章 生物光子学概论 1.1 什么是生物光子? 1.2 生物光子学研究进展 1.3 生物光子辐射的探测 1.4 生物光子辐射的基本特征 1.5 生物光子分析技术的应用 1.5.1 食品、饮料、水的质量检验 1.5.2 农业和种子质量的分析 1.5.3 人体健康状态的指示、疾病诊断、药物研究 1.5.4 肿瘤的生物光子辐射特征 参考文献 第2章 生物光子辐射的相干性理论 2.1 引言 2.2 相干性理论的物理基础 2.2.1 非线性系统 2.2.2 非平衡系统 2.2.3 开放系统 2.3 Popp的fv=constant规律 2.4 延迟发光的双曲性弛豫 2.5 生物光子辐射的合作性 2.6 生命态的有序性分析 参考文献 第3章 生物光子辐射的量子理论 3.1 引言:合作效应与合作辐射 3.2 三能级系统的exciplex模型 3.2.1 理论建立的实验基础 3.2.2 系统的哈密顿和主方程 3.2.3 系统的耦合运动方程 3.2.4 密度算子的稳态解 3.3 生物分子的激发态 3.4 发射强度 3.5 强度关联 3.6 量子熵 3.7 谱分布 3.8 系统的无反转运行 3.9 系统的动力学 3.9.1 激发态动力学方程 3.9.2 合作辐射:超辐射 3.9.3 合作辐射:超荧光 3.10 理论与实验结果的比较 3.11 应用举例 3.12 结论 参考文献 第4章 生物光子辐射与组织序 4.1 引言 4.2 系统的序参量 4.3 序增长的确定性动力学 4.4 序增长的统计学处理 4.5 序增长的信息论描述 4.6 生物光子辐射作为组织序的度量 4.7 结论 参考文献 第5章 生物光子辐射与相变 5.1 引言 5.2 动力学方程及其稳态解 5.3 福克普朗克方程及其稳态分布 5.4 噪声诱导的相变 5.4.1 范德瓦耳斯方程 5.4.2 分布函数 5.4.3 势函数 5.5 生物光子辐射中的相变迹象 5.6 结论 参考文献 第6章 生物光子辐射的半经典理论 6.1 麦克斯韦—布洛赫方程 6.2 超荧光 6.2.1 单脉冲超荧光 6.2.2 压缩效应 6.2.3 横向效应 6.3 光孤子 6.3.1 孤立子的特征 6.3.2 生物光子辐射的“透明性” 6.4 干涉效应 6.4.1 sine—Gordon方程的线性近似 6.4.2 生物光子辐射的“干涉”现象 6.4.3 生物群体干涉现象的理论描述 6.5 绝热辐射场 6.5.1 场方程 6.5.2 含时解与稳态解 6.5.3 噪声诱导的稳态漂移 6.6 相变现象 6.6.1 “驱动场”与“压强” 6.6.2 光学双稳性 6.6.3 辐射场的熵 6.7 洛伦茨模型 6.8 结论 参考文献 第7章 生物光子辐射与量子干涉现象 7.1 引言:杨氏干涉的量子对应现象 7.2 N个相干态叠加的一般性表述 7.3 宏观可区分的相干态的量子干涉 7.4 非经典生物光子辐射的迹象 7.5 结论 参考文献 第8章 非经典光与生物光子统计 8.1 引言:非经典光的基本特征 8.2 生物光子场与DNA声子库的相互作用 8.3 “薛定谔猫”态的动力学 8.3.1 密度算子的含时解 8.3.2 辐射场的一般性质 8.3.3 量子熵 8.3.4 Wehrl熵 8.3.5 光子统计熵 8.4 实验:生物光子统计性质的测量 8.4.1 仪器、样品、测量 8.4.2 数据分析 8.4.3 结果与讨论 8.5 光子统计熵方法的优点 8.6 转基因种子的光子统计性质 8.7 结论 参考文献 第9章 声致发光的量子理论 9.1 引言 9.2 同步皮秒声致发光的实验研究综述 9.3 光子与声子相互作用的量子理论:斯托克斯模式 9.4 光子与声子相互作用的量子理论:反斯托克斯模式 9.5 实验现象的解释与描述 9.5.1 气泡的声致发光 9.5.2 水藻Chlorella的异常延迟发光 9.6 结论 参考文献 第10章 电化学发光:理论、实验、应用 10.1 引言 10.2 电化学发光的机制与理论描述 10.2.1 电化学发光的机制 10.2.2 电化学发光的非线性理论 10.2.3 理论结果与实验观察的比较 10.3 实验装置与测量程序 10.3.1 实验装置 10.3.2 测量程序 10.3.3 测量条件 10.4 电化学发光的原理性实验 10.4.1 各种因素对发光的影响 10.4.2 瞬态弛豫与瞬态激发 10.4.3 多次激发与单次激发 10.5 电化学发光技术的优点 10.5.1 高度再现性 10.5.2 高d度敏感性 10.5.3 广泛应用性 10.5.4 测量快速性 10.5.5 操作简单性 10.6 电化学发光技术的应用 10.6.1 各种水的测量与分析 10.6.2 饮料性质的测量 10.6.3 酒的特征值测量 10.6.4 药剂性能和效力的测量 10.6.5 在医疗科技领域的应用 10.6.6 有机物污染的测量 10.7 结论 参考文献 第11章 微生物系统的电化学发光 11.1 引言 11.2 微生物系统电化学发光的理论描述 11.2.1 开放电化学系统的动力学 11.2.2 发光参数对微生物浓度的依赖性 11.3 实验:细菌计数与光子计数 11.3.1 实验装置 11.3.2 细菌的计数方法 11.3.3 测量程序 11.3.4 测量条件 11.3.5 数据分析 11.4 测量和结果 11.4.1 自来水中的细菌测量 11.4.2 细菌自发繁殖的测量 11.4.3 低浓度细菌系统的测量 11.5 电化学发光技术在微生物学中的应用 11.5.1 细菌增长率的测量 11.5.2 细菌活性的显示 11.5.3 细菌形状因子的估算 11.5.4 其他可能的应用 11.6 结论 参考文献 第12章 生物光子检测技术的应用 12.1 引言 12.2 食品安全及质量检验 12.2.1 食品的安全检验 12.2.2 食品质量的快速灵敏检测 12.2.3 食品新鲜度的测量 12.2.4 食品质量的“预报” 12.2.5 食品生产的质量控制 12.3 水质量的生物指示剂检测法 12.3.1 原理和操作 12.3.2 应用举例 12.4 种子质量的测量与分析 12.4.1 发芽率的快速测定 12.4.2 含油量的快速测定 12.4.3 转基因种子的识别 12.5 植物生理特性的检测 12.6 药品性能的检测及药物“筛选” 12.6.1 药品对有机体作用的生物光子显示 12.6.2 癌症患者最佳药物的选择 12.6.3 生物药品的测量 12.6.4 毒品的检测与识别 12.7 化妆品原料及化妆品的检测 12.8 临床应用与人体健康状态的指示 12.8.1 临床应用 12.8.2 人体健康状态的指示 12.9 结论 参考文献 索引
文摘
版权页: 插图: 1.5生物光子分析技术的应用 伴随着生物光子辐射实验和理论研究的发展,出现了一个新的分析技术,即所谓“生物光子分析技术”(biophoton analytical technology,BPAT)。与传统的分析方法不同,BPAT给出被测样品由于内部变化及环境影响所引起的生物学效应的整体信息(holistic information),提供了一个关于生物系统基本特性的综合指标。这个指标的具体生物学含义,关联到被测样品本身的种类、状态及外界环境的因素等。生物光子分析技术的优点在于快速、灵敏、可靠、无损。基于生物光子辐射对内部变化及环境影响的敏感依赖性,BPAT已经广泛应用在许多领域,本节对于其主要内容予以简单介绍。 1.5.1食品、饮料、水的质量检验 借助于这些样品的自身发光及诱导发光的测量和分析,能对它们的质量进行检验和对照,包括新鲜度的测量。液体方面的检测涉及饮用水与各种白酒、啤酒、葡萄酒及各种饮料的检测,包括白酒的特征识别。BPAT还能用于液体中细菌浓度的快速测量,如啤酒生产线上的细菌污染监测。诱导生物样品发光涉及不同的途径,如生物发光、化学发光、延迟发光、电致发光等,被测量的样品包括植物、水果、食品、食油、奶粉、鸡蛋、发酵食品、酒类、饮料和水及其他的生物制品。在水质检测方面,除了饮用水之外,还涉及环保产业的水质量和水污染的定量检测与分析,并包括水处理技术与水处理设备的作用效果的检验。 1.5.2 农业和种子质量的分析 农业方面的应用涉及植物生理特性的研究:最佳生长条件的探索、基因处理效果的检验等。种子质量的研究包括发芽率测定、含油量测定、转基因种子的识别等。借助于生物光子辐射的测量和分析,各类种子(如黄豆、大麦、葵花籽、油菜籽、各种花籽等)的质量检验和性能分析已经深入展开。这样的研究还涉及种子的年龄与其延迟发光强度之间的关系。实验结果还表明,种子的活力与其延迟发光的信号存在着一种负关联。在用种子的有效组成部分(如粉状的蛋白质、淀粉、糖、氨基酸等)分别作为样品进行测量时,也得到了类似的结果。种子自发发光(spontaneous luminescence,SL)的信号也携带着关于种子质量的丰富信息,这种方法曾被用来测量某些谷物种子的耐热性及耐寒性,以确定其较高及较低的温度临界点,即种子被热死或冻死的临界温度值。在后来的研究中,其他种子的较高临界温度值也用同样的方法被测定,如小麦、玉米、棉花等。Slawinski小组也研究了许多类型种子的自发发光,如小麦、大麦、豌豆等。黄瓜的种子已经用两种方法研究过:自发发光和延迟发光。水芹种子质量的研究分别被Neurohr和Triglia等完成。用生物光子分析技术研究种子的质量,已经取得了丰硕的成果,它们能被广泛用于农业和食品工业。
ISBN9787030355089
出版社科学出版社
作者顾樵
尺寸16