生物能量在生命体中传递的新理论及应用

从Davydov理论的短处和蛋白质分子的结构与构象变化及功能的特点出发,提出了一个新的生物能量传递的理论.在这个理论中,我们用包含有两个量子的准相干态代替了Davydov的单粒子激发态,并且把由偶极-偶极相互作用所引起的相邻氨基酸残基的相对位移加进了原来的D氏哈氏量中,从而使由蛋白质中的相互作用所形成的集体激发具有高度对应性和对称性,并能表现出体系中集体激发的相干性和强相关性,能反映出蛋白质分子具体特征.由这一理论得出的传递ATP水解作用释放的生物能量的孤子的寿命达到10-10s.在这段时间内和生理温度情况下,孤子能传递通过500到1 000个氨基酸残基,并且它能对抗热扰动、量子涨落、结构无序和杂质干扰等影响而保持稳定,从而使它具有传递生物能量的功能,能在生物学过程中扮演重要角色.我们运用这个理论解释或解决了肌肉收缩、电子传递、红外光的非热效应机理及生物光子发射等重要生物学问题.     

受非线性作用的微观粒子的运动特性及其非线量子力学理论（Ⅰ）

与线性场的情况相比，微观粒子在非线性作用下的运动特性和本性发生很大变化，这说明在线性作用和非线性场中微观粒子的性质是明明不同的，这启示我们必须同观粒了在非线性体系或非线性场中的运动规律新理论，为此研究与线性最子力学描写的微观量子效应灰不同的宏观量子效应与非线性作用下的孤立子运动的紧密关系，结合现代孤立子理论和超导与超流理论，首先提出了非线性量子力学的基本原理及在此基础上建立了系统、完整的非线性最子     

关于有机体的生存和变化的一种微观理论

本文运用Schrdinger,Prigogine和Haken等人关于生命体的一些论述,从有机体的实际情况出发,在原子、分子水平上建立了一个理论模型。从这个模型出发,我们推导出了有机体需要的负熵的表示式,它出现的条件和它与外界环境的关系、同时,我们还应用这些理论和结果从原子、分子水平上第一次阐明了有机体的生存、发育和变化的机制和原因。     

强耦合电子-声子系统的非绝热量子涨落特性

对于强或中等耦合的电子-声子系统提出一个新的相关状态波矢来研究由电子的运动和密度涨落引起的非绝热声子涨落对系统基态、测不准关系、电荷密度波有序、极化子稳定性和声子阶段有序特征等的影响. 这个新状态波矢表征了系统中出现的单声子相干态, 双声子压缩态和极化子状态及其它们之间的相关或压缩-反压缩效应. 它导致了系统的基态能量的大大降低, 极化子束缚能的显著增加, 压制了电子能带变窄效应的减弱趋势及电荷密度波有序、声子模的量子涨落、增强了声子的坐标和动量的量子测不准性. 研究证明这个与众不同的新波矢对中等和强耦合的电子-声子系统是非常正确和适用的.     

在静磁场作用后水的光学特性的改变

用红外光谱、紫外光谱和X射线衍射技术研究了在静磁场作用下水的光学特性的改变. 用傅里叶变换红外光谱仪测得经磁场处理的水具有饱和效应与记忆效应, 即磁场处理时间越长, 磁场对水的影响越强, 但在中止外加磁场后, 这种影响逐渐减弱直至消失. 同时, 磁处理后的水在中红外区的红外光谱的吸收强度有明显变化, 在 5500~4000 cm^&;#8722;1的近红外区也有同样的变化; 磁处理后水的紫外光谱在200 nm附近的吸收明显增强; 其 X 射线衍射结果表明磁场处理后的水的衍射强度也有一定增加, 在磁处理水中加入具有磁性的纳米四氧化三铁后, 其衍射谱发生了谱线的移动和峰值的增加, 这清楚地表明水经磁场处理后具有一定磁性. 利用水的磁化理论和磁场与物质的作用特点简明地解释了经过磁场处理后水的红外光谱、紫外光谱与X衍射谱所发生的这些变化.     

生物能量在生命体中传递的新理论及应用

生物能量在生物体当中的传递是生命科学中的一个基本问题，它相关于ATP水解放出的能量沿着蛋白质分子的传递。这种传递与蛋白质的动力学相关。根据ATP分子分布和水解的特性以及蛋白质结构的特点，在Davyclov理论的基础上提出了一个新的生物能量传递的理论。在这个理论当中，Amide振动的集体激发状态用一个两量子准相干态表示，系统的哈密顿量不但包含了Amide振动引起的相邻氨基酸残基的位移，而且包含了相邻Amide之间的共振相互作用所引起的氨基酸残基的相对位置的改变。由这个理论得出的传递生物能量的孤子的寿命可得10^-10秒，在这个时间之内孤子能传递过上千个氨基酸残基，因此它能在生物过程中起着重要的作用。这个理论与E．col．的Ramma谱的实验结果和我们做出的胶原蛋白的红外吸收谱等实验结果相一致，因此它可能是生物体中生物能量传递的一个可利用的和正确的理论。     

聚乙炔的链端定域态

本文用格林函数研究了聚乙炔的链端附近的电子态.计算了链端为单键或双键时可能出现的链端定域态,其结果是:单键链端可形成链端定域态,其能级位于能隙中央,定域范围约为10个原子,实际上是一个链端孤子;双键链端则不存在这种定态域.     

在蛋白质分子中由激发的孤立子引起的电子转移几率

采用密度算符方法，研究了在蛋白质分子中通过所激发的孤立子把电子从供体传送到受体的几率大小。把存在于生物环境中并有相互作用的生物蛋白质看成是与一个热源接触，具有耗散特征的动力学系统，此种情况下激发的孤立子和由孤立子传送的电子几率与电子同孤立子的耦合程度、孤立子的振幅与速度及动力学系统的耗散特征和供体与受体之间的距离有关，其结果与实际情况一致。