特定红外辐射的特殊性

TDP即特定红外辐射(器),是由经特别选定的与生物体相关的多种物质及其不同存在状态的组合,在一定温度场的作用下,发射出2～25μm的电磁波(的装置)。近几年来,应用研究表明:TDP具有改善微循环、促进新陈代谢、增强免疫机制和自我调节机制、提高酶活性等作用。本文根据TDP对一些化学物质、生物物质的分子光谱效应研究,及对一些酶活力和酶动力学规律     

论电磁波和自由电子的相互作用——红移的成因

一、引言早在许多年前人们就巳熟知,在电磁波和自由电子的相互作用过程中存在散射效应,即所谓汤姆逊散射或康普顿效应.但不论是汤姆逊散射还是康普顿效应,都只是这一相互作用过程的最低次近似描述.由于散射效应非常的小,这一最低次近似描述足以解释大部分实验结果.因此对更高次近似描述的研究一直没有引起人们的注意.但长期以来一直没有解决的天文学中的红移问题,正是由这一相互作用过程的高阶效应所产生.     

微波非热效应对杂交瘤细胞的影响研究

电磁波谱(electromagnetic spectrum),根据其波长和频率的不同,依次可分为X射线、紫外线、红外线,微波和无线电波;从生物学效应的角度,又可分为电离辐射和非电离辐射.微波属于后者.随着现代生活方式的改变,人们与电磁波接触的频率不断上升,电离辐射(如X射线)对人体的影响已是众所周知,而非电离辐射对人体的影响正日益受到关注,但至今对此问题尚无定论,实验室及离体实验结果更是众     

微生物转化在甾体化合物中的应用

最早获得天然有机化合物的方法是从生物中提取,以后才逐渐发展应用人工合成。近三十多年来,人们开始利用微生物来合成天然产物(生物合成)。现在它的应用范围已越来越广了。微生物的新陈代谢产物包括各种类型的化学结构,有极简单的,也有很复杂的。它们还能够产生一种活泼的酶系统,这些酶能催化一些外来物质的化学反应。酶有点象特殊的化学试剂,但具有高度的选择性和立体专一性,因此微生物往往能够一步完成一些     

纳米生物效应与安全性研究展望

当物质达到纳米尺度时,会具有一些特殊的物理化学性质,如量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等.即使化学组成相同,纳米物质的生物学效应也可能不同于微米尺寸以上的常规物质.因此,根据常规宏观物质研究所得到的生物学效应与安全性评价结果,可能并不适用于纳米物质.自2003年Science发表文章关注纳米生物效应与毒理学效应之后,各国政府先后启动了对纳米生物效应的研究,并且支持力度不断增加.我国是世界上较早开展纳米生物效应与安全性研究的国家之一,研究工作在国际上产生了重要影响.国家纳米科学中心与中国科学院高能物理研究所共同建立的"中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室",作为我国第一个也是国际上少有的以纳米材料生物效应与安全性为研究方向的专业实验室,在了解纳米材料的基本性质-活性关系的基础上,对更深层次的理化效应展开了深入的研究,并建立了适用于纳米生物效应与安全性评价的多层次模型,发展了高灵敏、高分辨率的适用于纳米生物效应和安全性评价的实验技术和研究方法,为保证纳米科技的可持续发展做出了重要的贡献.本文综述了本实验室近年来在纳米生物效应与安全性领域的研究进展.     

磁场对酪氨酸酶催化活性的影响研究

酪氨酸酶(Tyrosinase)又称多酚氧化酶,广泛存在于人、动物、植物和微生物中,是催化与生物体内黑色素的形成有关的一种含铜氧化酶.该酶分子中含有两个铜离子的结合位置,铜离子存在与催化活性有直接的关系.磁的生物学效应很早就引起了人们的关注,科学家们都试图从各种不同的角度对磁的生物效应进行观察和研究,曾经有人研究了核磁共振对水稻生长发育和增产效应,马逸龙采用生物传感器测定了H场磁化水对细胞内几种酶的活性影响.本文选用了广泛使用的H场磁化杯和流体磁化器,在相同的实验条件下,首次比较研究了两种磁场磁化器对酪氨酸酶催化底物DL-3,4-二羟基苯丙氨酸活性的影响.这一研究对于揭示磁场对生物体系内活性物质的生物活性影响及磁的生物效应有重要的理论价值和实际意义.     

微波在医学中的应用

微波的特性微波通常是指波长在1米～1毫米之间,即频率在300MHz～300GHz之间的电磁波.它和人们熟悉的无线电广播用的中波(波长为545米～182米,频率为550kHz～1650kHz)和短波(波长为130米～13.6米,频率为2.3MHz～22MHz)本质上相同,只是相比之下,它的波长更短,故称之为微波. 所有的电磁波在自由空间均以光速传播.不同频率的电磁波在与物体相互作用时,表现出不同的性质,     

宇宙的构成和哥白尼原理

构成宇宙的物质的绝大部分居然与人们所熟知的通常物质不同,仅仅只有大约4%是通常的原子物质.新近宇宙学观测认为,70%左右的宇宙能量是不结团并具有负压力的,这些占据统治地位的神秘的暗能量,使得宇宙在加速膨胀.暗物质大约占到了宇宙总能量的26%,它的本质并未了解清楚,人们猜测它们由在早期宇宙中形成的粒子所组成.宇宙微波背景辐射的贡献只占了0.01%,然而它能提供宇宙时空结构、宇宙早期历史甚至于最终命运的信息.我们宇宙的构成是哥白尼原理另一种形式的体现.     

深海热液区化能自养微生物多样性、代谢特征与环境作用

热液生态系统是如何形成的?深海热液活动在地球生命起源与演化中贡献是什么?作为深海热液生态系统初级生产者,化能自养微生物在热液区从无机到有机的物质能量转化、元素生物化学循环、热液生命起源演化、热液共生体与生态系统形成发挥着重要作用.深海热液生态系统的能量来源主要是地幔岩浆房水岩反应所产生的还原性物质,包括氢气、硫化氢、甲烷以及还原性金属离子等.化能自养微生物广泛分布于羽流、烟囱壁及热液沉积物等各种热液区生境,通过氧化热液中所携带的还原性物质获得能量、固定二氧化碳,形成热液生态系统初级生产力.通过长期的生物与非生物过程的交互作用,演化形成独特的深海暗能量生态系统.热液微生物的多样性分布特征与影响因素、热液区极端环境适应性机制与环境作用,以及热液生物共生机制等仍是目前重要研究内容,相关研究将有助于认识深海暗能量生态系统的形成机制以及深部生命过程.     

大尺度有效引力理论与洛仑兹破缺

微波背景辐射的多普勒效应可能意味着在宇宙学尺度上洛仑兹boost不变性的破缺,假定洛仑兹对称性从星系尺度上开始部分破缺,以非常狭义相对理论模型的对称群为例,构造了其相应的规范理论作为大尺度上的有效引力理论,发现这些洛仑兹破缺的引力模型共同特征是即使物质源为普通标量物质时,时空挠率和contortion也一般不会为零,而广义相对论在这种情况下给出零挠率和零contortion,时空联络为Levi-Civita联络.非零contortion的存在贡献一个等效的能量动量张量分布,在星系乃至星系团尺度上的静态解中扮演暗物质角色,在宇宙学尺度上的类Roberson-Walker膨胀解中扮演暗物质与暗能量的角色,很可能会贡献一部分暗物质、暗能量效应.以Sim(2)为例,特别研究了其规范理论的自洽性,包括Maurer-Cartan方程在Sim(2)上的闭合性和以及由Jacobi恒等式在Sim(2)上导致的第一和第二Bianchi恒等式.     

在导电界面反射电磁波的横向偏移研究进展

综述了在导电界面反射电磁波的横向偏移研究现状. 对在导电界面反射电磁波的横向偏移时间和横向偏移规律进行了分析, 并介绍了横向偏移随入射角变化曲线的分布特点. 对电磁波测井还介绍了电磁波横向偏移效应的校正方法及电磁波横向偏移所产生误差的量级分析, 电磁波波长越长, 对测量结果的影响就越大. 针对考虑非均匀电磁波横向偏移效应的测量问题, 指出了在实际应用中尚需解决的实际问题, 并展望今后的研究发展趋势和应用前景.     

同呼吸共命运:线粒体呼吸链超级复合物

新陈代谢——物质代谢和能量代谢——是生命最基本的特征之一。总体上,从能量流动的方向来说,能量代谢可以分为两类:光合作用(储存化学能)和呼吸作用(利用化学能)。一直以来,呼吸作用的媒介和机制问题都是科学家关注的重要研究课题,人们对它们的认知也在不断更新和进步。清华大学杨茂君教授研究组对呼吸作用的载体——呼吸体蛋白超级复合物的结构生物学研究,向我们展示了细胞内这个复杂而又精妙的生物能量转换器的全貌,不但让我们更真切地领略到了大自然之鬼斧神工,也为治疗多种与线粒体功能紊乱有关的疾病提供了药物设计及筛选的生物学基础。     

电磁波辐射下化学反应过程的初步研究

微波加热能够显著加快化学反应、提高产率，微波是否仅仅起了加热的作用？是否存在某种特殊效应？这些问题仍然存在激烈的争论，用微波辐射对外界因素敏感的ＢＺ（Ｂｅｌｏｕｓｏｖ－Ｚｈａｂｏｔｉｎｓｋｙ）振荡反应，观察到微波辐射下反应周期发生了明显的变化，有迹象表明存在特殊效应。     

远紫外线损伤生物大分子的新证据

100多年前人们就知道紫外线有色素沉着、抗佝偻病和杀菌作用.1930年前后又发现紫外线有诱变性.有关杀菌和诱变性的作用光谱表明,这些效应是由于核酸吸收紫外线能量引起的.根据光只有被吸收才能产生光化反应的Draper原理,紫外线的主要生物效应是它在核酸中的光化反应引起的.蛋白质在细胞生命中起着重要作用,但紫外线在     

用遥感法测量钢建筑物应力的实验研究

我们在研究岩石的电磁辐射中,发现岩石的红外辐射和微波辐射随岩石应力状态变化而变化的物理现象,若这一物理现象在钢材料中也存在,那么对钢建筑物的应力及其分布有可能进行遥感测量,我们对钢材料进行了实验,得出了钢材料的红外辐射能量和微波辐射能量随钢材料应力状态变化而变化的实验结果,本文报道了这一新结果.     

为什么会有冷血动物

世界上的动物千奇百怪,但它们维持体温(以使肌肉正常工作)的方式却只有两种.哺乳动物和鸟类可以通过身体,内部的化学反应和能量交换(新陈代谢)来产生能量,以维持自身的体温,而爬行动物则做不到.因此,你永远不可能见到鳄鱼趴在大浮冰上它们在大浮冰上很快就会被冻死.但实际上所谓的"热血动物"和"冷血动物"的区别并不是特别明显.蜥蜴可以晒太阳,其体温也可以超过30℃,这又怎么说?它真是所谓"冷血动物"吗?     

生物超微弱发光图象的观测

任何有生命的物质在进行新陈代谢的过程中,都可以自发地或受外界条件诱导后发射出一种极其微弱的光子流,强度在10～10~4光子/cm~2·s,波长在180～800nm之间.这种现象广泛存在于动植物中.自从1955年Colli等人第一次用光电倍增管测量了生物的超微弱发光之后,国内外的科学家对生物超微弱发光的理论和实验研究都很关注,但由于受到光电探测器灵敏度的限制,绝大多数的工作是探测生物样品超微弱发光的总强度,记录的只是空间积分光强,而不具备空间分辨能力,即不能反映样品各部位的发光强度分布,给生物超微弱发光的研究带来一定的困难和局限性.     

微波无声亦有声

微波是一种电磁波,它不会引起空气的振动,因此,一般人耳是听不到微波的.但最近的研究发现,当人体受到脉冲调制的微波辐照时,可以产生听觉效应.微波辐照引起的听觉,有时似机器响,有时象昆虫鸣,有时还好比鸟儿叫. 这项发现直接在人身上得到了证实.实验在装有微波吸收材料的屏蔽室内进行,受试者的头部直接处于微波喇叭天线的前面,实验人员和微波发生设备都在隔壁房间内,与受试者分隔开.为了尽量降低扰动噪声,受试者有听觉感觉时就按下开关,用指示灯通知实验人员.结果表明,用宽度为1 ～32μs的矩形脉冲、调制频率为2450MHz的微波辐照受试者的头部时,他感到清楚的“卡嗒”声.在听阈,峰值功率密度在1～40W/cm~2之间变化,此时的平均入射功率密度为0.1mW/cm~2.     

双光子吸收和双光子光谱学

关于电磁波和物质之间相互作用的双光子过程,早在1931年德国哥廷很大学的格佩特-迈耶(Goepp-ert-Mayer)就作过理论分析.但是由于缺乏高强度的单色光源,所以在激光出现以前均无法在实验上对这种二级跃迁过程加以研究.激光出现后,1961年人们即对双光子吸收现象进行了实验观察,1970年切博泰耶(Chebotayer)等人在理论上分析了利用双光子吸收有可能消除谱线的多普勒加宽,1974年卡格纳克(Cagnac)及布洛姆伯根(Bloembergen)从实验上证实     

基于稀有鮈鲫模型研究水环境中纳米银的毒理学效应

纳米银具有优越的抗菌性能,现已被很好地应用于食品工业、医疗卫生、水处理等多个行业中.然而纳米银的生物安全性也同时引起了人们的高度关注.本文采用小型实验鱼类——稀有鮈鲫,探讨了商品化纳米银在水处理推荐使用剂量范围内(1~20 mg/L)的水生毒理学效应.通过24 h急性毒性实验表明纳米银(LC50 12.79 mg/L)毒性效应远远低于银离子(LC50 22μg/L),尽管银离子与纳米银的生物富集效应并不明显,但它们同样可进入鱼体内,并引起相应靶器官的毒性作用,表现为鳃组织与肝脏表面显微结构的明显损伤效应.由此可见,水体中由于纳米银的应用而导致的潜在生态毒性风险不容忽视.