成果簡介
1、課題來源與背景：生物系統(tǒng)超微弱光子發(fā)射最初是由 Gurwitsch 在20世紀(jì)20年代初描述其發(fā)現(xiàn)的洋蔥細(xì)胞間的有絲分裂輻射而提出的。一個半世紀(jì)后，“生物光子”已經(jīng)作為一個術(shù)語被用來描述所有生物系統(tǒng)在200-800nm的光譜范圍內(nèi)，以每秒每可達(dá)幾百光子的強(qiáng)度永久發(fā)射光子的現(xiàn)象。雖然生物光子最初是用以描述單個量子生命系統(tǒng)的連續(xù)發(fā)射，但是現(xiàn)在已經(jīng)成為一個通用術(shù)語。生物光子發(fā)射有時也稱為超微弱光子發(fā)射或超微弱生物發(fā)光，通常被認(rèn)為是輻射的波長從可見光到近紅外透過存在于細(xì)胞的電子激發(fā)態(tài)的分子引起的。發(fā)光強(qiáng)度是, ＜10-17Wcm2 ，這是比可見光的水平低 10－ 3～10－ 6倍，遠(yuǎn)低于生物發(fā)光強(qiáng)度，光子攜帶了代謝產(chǎn)生的活性氧相關(guān)聯(lián)的各種生理或病理狀態(tài)的生命系統(tǒng)的微觀信息。研究發(fā)現(xiàn)生物光子輻射與許多生命活動密切相關(guān)，如DNA構(gòu)象的變化，細(xì)胞的分裂與分化以及有機(jī)物的受損病變死亡等。另一方面，生物光子輻射對外界影響有敏感的響應(yīng)，如環(huán)境溫度的變化，環(huán)境中污染物的出現(xiàn)，化學(xué)和生物制劑的注入，外界電磁場的施加等。
對生物超微弱發(fā)光的非線性效應(yīng)、光子計數(shù)統(tǒng)計服從泊松分布、借助生物光子進(jìn)行的細(xì)胞間的通訊以及延遲發(fā)光不遵從指數(shù)而遵從雙曲線衰減規(guī)律均很難解釋。以德國生物物理學(xué)家 Popp 為代表的小組在理論學(xué)家 Froehilich在20世紀(jì)70年代提出的活組織里存在著構(gòu)成生物系統(tǒng)空間和時間有序性基礎(chǔ)的相干的長程相互作用的概念的基礎(chǔ)上，研究了生物超微弱發(fā)光的光譜、光學(xué)透射性、光子計數(shù)統(tǒng)計和光照誘導(dǎo)的延遲發(fā)光動力學(xué)以及生物超微弱發(fā)光與生物體的生理和病理過程的相關(guān)性和對生物體溫度的依賴關(guān)系，提出如下假說: 一部分自發(fā)的和光誘導(dǎo)的生物超微弱發(fā)光的光子起源于生物系統(tǒng)內(nèi)一個高度相干的電磁場，這種由生物體內(nèi)相干電磁場釋放的光子叫做生物光子，而且這種相干的電磁場很可能是活組織內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，這就是生物光子的相干輻射機(jī)制。
生物光子的輻射是一個復(fù)雜的生命現(xiàn)象對它的全面描述涉及多類學(xué)科，包括生物分子學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、量子光學(xué)、熱力學(xué)、非平衡統(tǒng)計物理學(xué)、信息論以及現(xiàn)代光探測理論等。隨著生物光子實驗的進(jìn)展和理論研究的發(fā)展，得到的認(rèn)可與研究也越來越多，并且被開發(fā)應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食品安全、環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域。研究了前人在這方面的實驗及理論基礎(chǔ)，我們則從超微弱生物光子輻射發(fā)光材料研究著手，以生物光子輻射理論、相干理論、生命現(xiàn)象的激光效應(yīng)理論為基礎(chǔ)，開始研究一種能帶有自輻射的材料能產(chǎn)生對生命體有直接相干性的，以發(fā)射200-800nm為范圍內(nèi)的微弱波長為主的激光自發(fā)光晶體，通過這種晶體材料，不但要影響生命體內(nèi)的超微弱發(fā)光光子產(chǎn)生的電磁場，還必須要產(chǎn)生有積極效應(yīng)的影響，利于生命體的健康發(fā)展。因此我們公司技術(shù)團(tuán)隊對影響、干涉和有相干性的生物超微弱光子輻射發(fā)光材料的制造建立一系列完整的方案，針對該技術(shù)領(lǐng)域立項組建研發(fā)團(tuán)隊，利用LASER提拉法Czochralski來制造能產(chǎn)生自輻射的激光晶體，十多年來公司不斷創(chuàng)新研發(fā)，建立了自主的知識產(chǎn)權(quán)。
2、技術(shù)原理及性能指標(biāo)：本項目名為多摻稀土氧化鋁單晶體（生物光子輻射激光晶體）制備關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，圍繞著能實際應(yīng)用的宗旨，這項技術(shù)是將能產(chǎn)生200-800nm輻射的各項元素結(jié)合起來，同時能在同一光場內(nèi)產(chǎn)生與生物體微弱輻射相干的效應(yīng)，與此同時，這個材料又不能帶有任何有害輻射，還要在200-800nm范圍平坦分布。設(shè)計思想根據(jù)德國華裔科學(xué)家顧樵在實驗和理論研究的基礎(chǔ)上提出了生物體輻射的激光器模型，認(rèn)為生物系統(tǒng)和激光器都是非線性的非平衡的開放系統(tǒng)，都具有產(chǎn)生相干輻射的激活物質(zhì)、泵浦源和諧振腔。在生物系統(tǒng)中維持生物分子處于穩(wěn)定非平衡態(tài)的能源是新陳代謝中的生化能;生物細(xì)胞相當(dāng)于一個小小的球狀諧振腔，球狀腔內(nèi)具有很高的光場，可以引發(fā)各種非線性效應(yīng)，產(chǎn)生非局域性相干輻射。所以要制造的晶體必須要有激光效應(yīng)中間也要有的激活物質(zhì)、泵浦源、協(xié)振腔。
3、技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性：（1）、通過激光晶體技術(shù)來輻射干涉生物光子的理論本身就是一個創(chuàng)新點，許多的文獻(xiàn)和資料都研究了生命體的生物光子現(xiàn)象，通過一種生物光子材料來多幅干涉、影響生命體的研究從我們開始了。
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