激光的生物学效应及生物物理机理探讨
氦氖激光治疗原理
氦氖激光治疗原理
氦氖激光治疗(Helium-Neon Laser Therapy)是一种利用氦氖激
光器产生的可见光谱进行治疗的技术。
它的治疗原理基于激光光线的照射对人体产生的生物效应。
氦氖激光器是一种工作在可见光波段的激光装置，主要由激光管和电源组成。
在激光管内，氦氖气体被放电激发，产生具有特定波长的激光光束。
通常，氦氖激光器输出的激光波长为632.8纳米，处于可见光的红色区域。
氦氖激光治疗的原理与生物物理学和光学的互动有关。
当激光光束照射到人体组织上时，光能量被不同的组织结构吸收或散射。
在氦氖激光治疗中，激光光线会被皮肤吸收，并渗透到深层组织。
在治疗过程中，激光光束的能量被转化为生物体内的化学能量，从而产生生物反应。
这些生物反应有助于促进细胞代谢、增加微循环和血液供应，减轻炎症反应，并促进组织修复和再生。
此外，氦氖激光还具有生物刺激作用，能够刺激机体产生一系列生物化学变化，如激活光敏色素、促进胶原蛋白合成和细胞增殖等。
这些细胞和组织的生物化学反应能够对病理变化产生积极影响，从而达到治疗的效果。
总之，氦氖激光治疗利用可见光波长的激光光束作用于人体组织，通过生物物理和光学的互动产生一系列生物效应，从而促进组织修复和病理变化的治疗。
激光在生物学和医学上的应用
激光在生物学和医学上的应用激光是一种强大的能量工具，可以在许多行业中发挥作用。
其中，激光在生物学和医学领域的应用越来越广泛。
本文将介绍激光在这两个领域的应用，包括生物学和医学中的一些主要激光技术和工具。
激光在生物学中的应用激光在生物学中的应用主要集中在细胞和分子层面。
它们被用来照射、操纵和测量单个细胞或分子，并为生物学家们提供了一个强大的工具来了解生命的本质。
下面是一些常见的激光技术：1. 共聚焦激光显微镜（confocal laser scanning microscopy）共聚焦激光显微镜是一种高级显微镜，它使用强大的激光束来扫描样品并生成高质量的三维图像。
这种技术被广泛应用于实验室中的生物学研究，以帮助研究人员观察和了解生物系统的运作。
2. 光镊（optical tweezers）光镊是一种使用激光束来操纵分子、细胞和微粒的技术。
它可以用来操纵单个细胞，并控制其运动和方向性。
这一技术已经被广泛应用于生物学和医学领域中的细胞力学研究。
3. 荧光共振能量转移（FRET）荧光共振能量转移是一种利用激光来研究分子间作用的技术。
它可以用来测量蛋白质交互作用、细胞信号转导和基因调控等。
由于荧光共振能量转移技术可以在细胞内进行测量，因此它对细胞生物学研究是非常有用的。
4. 荧光定量PCR（real-time quantitative PCR）荧光定量PCR是一种利用激光来测量DNA复制的技术。
它可以用来检测和定量微生物的DNA，并检测基因表达和突变。
由于该技术的灵敏度高、准确度高，因此它在医学、药物研发和基因工程等领域中被广泛使用。
激光在医学中的应用激光在医学领域中的应用范围很广，涉及从牙科、皮肤病到眼科手术等多个领域。
以下是一些常见的激光应用：1. 激光去斑（laser resurfacing）激光去斑是一种能够改善皮肤的外观和质量的技术。
它可以通过激光照射来去除皮肤表面的暗沉和瑕疵，从而减少皱纹和色斑，使皮肤更加年轻和健康。
光疗法
• 激光是指受激辐射放大的光，又 称莱塞（Laser）。
一、紫外线的生物物理学特征
紫外线的波长范围为180nm～ 400nm，根据生物学特点将紫外线 分为三段 ： • 长波段紫外线（UVA）亦称A段紫 外线，波长400nm～320nm； • 中波段紫外线（UVB）亦称B段紫 外线，波长320nm～280nm； • 短波段紫外线（UVC）亦称C段紫 外线,波长280nm～180nm。
2.随着波长的缩短，可见光对组织的穿透能力减弱 3.红光对神经肌肉有兴奋作用，蓝紫光则有抑制作用 4.可见光可影响松果体的分泌功能，加强糖代谢，促
进机体氧化过程，提高皮质功能，加强交感神经的 兴奋性，增强机体的免疫能力 5.可见光可使色素沉着
二、治疗作用
（一）红光疗法：温热作用 （二）蓝紫光疗法：光化学热效应
4-6MED
2）维持剂量 亚红斑量，增加原剂量的10%-100% 弱红斑量，增加原剂量的25% 中红斑量，增加原剂量的50% 强红斑量，增加原剂量的75% 超强红斑量，增加原剂量的100%
具体做法：适当加量以维持红斑反应 根据感染的伤口、创面、溃疡
（3）特殊情况处理 光化性损伤：表现为照射野皮肤红斑反
3.对DNA的影响 大剂量可使DNA严重受损，结构改变 小剂量DNA的合成先抑制后加速
4.对RNA和蛋白合成的影响 大剂量引起RNA破坏 小剂量RNA的合成先抑制后加速
利用光敏剂加强紫外线对DNA、RNA的抑制作用， 可以治疗牛皮癣等增殖性皮肤病
紫外线可促进蛋白质的分解形成组织胺， 从而起到脱敏的作用，反复照射可以治疗支气管哮喘等 过敏性疾病
• （4）紫外线红斑的组织学改变为血管的扩张、充 血、渗出、白细胞增多
（5）影响红斑反应的因素 1. 波长和剂量 2.局部皮肤的敏感程度 3. 人的生理状态 4.疾病因素 5.药物 6. 植物 7.季节 8.长期室内工作者的红斑反应强于他人
激光医疗的原理
激光医疗的原理激光医疗（Laser Medicine）是一种利用激光技术进行诊断和治疗的医疗手段，广泛应用于多个医疗领域。
激光是指由一束高强度、高纯度的光束组成的电磁波。
它具有特殊的能量特性和光学特性，可以通过选择性吸收和传导照射到特定的组织或细胞中，实现精确的治疗效果。
激光医疗的原理基于光与物质相互作用的物理效应，主要包括光热效应、光生物效应和光化学效应。
下面将详细介绍这些原理。
首先，光热效应是指激光能量的聚焦使组织吸收光能并转化为热能的过程。
当激光束照射到组织时，组织中的色素或染料、水分子等会吸收激光的能量，转化为热能。
这种热能的增加会使组织的温度升高，超过细胞的正常耐受范围，从而引起组织的病变或细胞的凋亡。
临床上，光热效应主要应用于激光治疗肿瘤、凝血、疣、疮等疾病。
其次，光生物效应是指激光与生物体内组织或细胞相互作用的一系列生物学效应。
不同波长的激光对组织或细胞具有不同的作用，如可刺激细胞增殖、分化及修复；可提高激素、酶、蛋白质等生物分子的合成；可调节免疫功能及机体的抗炎反应等。
这些效应可以促进组织修复和再生过程，还可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
临床上，光生物效应主要用于激光治疗创伤、炎症、慢性溃疡、动脉支架等。
最后，光化学效应是指激光与某些化学物质相互作用的一种效应。
光敏剂或染料是一种特殊的化学物质，能够吸收不同波长的激光并转化为化学能，从而产生一系列的化学反应。
这些反应可以用于杀灭病原体、破坏肿瘤细胞、清除血管内的血栓等。
光化学效应主要应用于光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）和激光降解等治疗方法。
总结来说，激光医疗的原理主要包括光热效应、光生物效应和光化学效应。
激光的特殊能量和光学特性可以通过选择性的吸收和传导，实现对特定组织或细胞的精确治疗。
激光医疗已经广泛应用于各种疾病的治疗中，为临床诊断和治疗提供了新的手段和方法。
第十四章 激光及其在生物医学中的运用
§14.1 激光基本原理
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14.1.1 光与物质的相互作用理论
物质由原子(或分子、离子)组成,原子具 有一系列分立的运动状态,相应地有一系列分 立的不连续的能量值,称为原子系统的能级,其 中最低能级状态称为基态.
光与物质相互作用有三个不同的基本过 程,即自发辐射、受激辐射及受激吸收（简称 为吸收）.
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2.高亮度 高亮度是激光器最突出的优点.光源单色
返回
dz
I0 I I+dI
O
z
取物质横截面积为S,通过dz厚度后,在单位 体积和单位时间产生的净光能量表示为
dE
SdZ dt
N2 N1 B h返回来自利用光强与光能量的关系
I
dE S dt
dZ dE dt SdZ
c
因而上式写成
带入,得到
dI dZ
4.74 0.75105 1014 Nc 4.74 0.75105 1014 2nL
返回
⑵激光的横模 激光束在横截面上光强的分布常成一系列
有规则的图样,这种稳定分布的图样,称为激光 的横模.
TEM00称为基横模, TEM10 ,TEM11…称为高 阶横模. 一种稳定的横向光场分布对应一个横模.
1.光学谐振腔的作用与结构
能够稳定实现来回光反馈的装置称为光学 谐振腔.
M1
M2
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2.光振荡的阈值条件
要产生激光振荡,必须满足一定条件,称之 为阈值条件.
有如下阈值条件
L ln 1
r1r2
式中L为谐振腔的长度,r1、r2是两反射镜的光 强反射率.
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3.激光的纵模与横模 ⑴激光的纵模
激光的作用
激光的作用激光生物学效应一般是指激光作用于生物体后产生的物理、化学或生物学的反应。
一般有热效应、光化学效应、压强效应、电磁场效应和生物刺激效应。
一、光致发热作用可见光和红外光区的激光对组织以热效应为主。
由于温度对活细胞的影响是一个决定性的参数。
因此，当机体受热而温度上升时，在一定安全数值内可以促进血液循环，改善营养状况，达到治疗目的。
如果超过一定温度，则会使组织凝固或气化，使病变组织得以破坏、清除，而达到治疗目的。
因此，利用激光产生的热来治病，是激光医疗的重要手段。
激光对皮肤的热作用根据程度分述如下。
1、热致温热：皮肤由于吸收激光的能量而产生热的感觉。
皮肤的表面温度达38-40摄氏度时，即可产生温热感。
CO2激光照射皮肤时，光斑直径1cm，功率密度0.1W/cm2，可出现温热感觉。
由于白色皮肤对He-Ne激光的反射率是CO2激光的10倍，所以He-Ne激光的功率增大10倍，才引起皮肤的温热感觉。
对这种温热效应能量级的激光照多长时间也不会引起生物组织的损伤，因为其热储存可为生理热扩散抵消。
2、热致红斑：皮肤温度上升至43-44摄氏度时，几秒钟之内即可出现红斑，皮下血管扩张，血流速度加快，由于热作用，增加了血管壁和细胞膜的通透性，出现了少量的炎性渗出物，使组织出现轻度水肿。
3、热致水泡：当吸收激光能量使皮肤温度上升到47-48摄氏度时，约4-9秒内即有炎性渗出物潴留在皮下，以致表皮和真皮分离而形成水泡，受损区皮肤轻薄，水泡越大，受照射部位有明显水肿，皮肤呈苍白色，浅层血管受热凝固(白蛋白从45-60摄氏度就开始凝固)，皮肤出现痛感。
皮肤温度从45摄氏度上升到52摄氏度时，痛觉上升明显。
到50度时除痛觉外，尚有灼热感，超过50度时只有痛感而无灼热感。
这是因为传热的神经纤维在50度时就受到破坏，当皮肤温度上升到70度以上时，则传导痛觉的神经纤维末梢受到破坏。
4、热致凝固：当激光照射皮肤温度升高到55-60摄氏度时，在10秒内受照射处很快发生凝固坏死。
激光治疗什么原理
激光治疗什么原理
激光治疗是利用激光器产生的高能光束对人体进行治疗的一种方法。
其原理是通过选择性光热作用和光生物学作用来达到治疗效果。
激光通过选择性吸收的特性，可以被特定的组织或细胞吸收，而不对周围组织产生明显作用。
这是因为不同的组织或细胞对光的吸收能力不同。
光热作用是激光治疗的主要原理之一。
激光的能量可以被吸收，转化为热能。
当光束照射到组织时，被吸收的光能会使组织温度升高，从而引起组织的热损伤。
这种热作用对某些疾病如血管病变的治疗非常有效。
例如，激光治疗可以用于去除血管瘤、静脉曲张等血管疾病。
光生物学作用是激光治疗的另一种原理。
光生物学作用指的是激光能量激发细胞或组织的某些生物学反应，进而改善疾病。
例如，激光治疗可以通过激发细胞色素而促进伤口愈合，或者通过激活光敏剂而杀灭癌细胞。
总的来说，激光治疗通过选择性吸收和光热作用、光生物学作用来达到治疗效果。
它在医学领域有广泛的应用，包括皮肤病、眼科疾病、血管病变等方面。
然而，激光治疗也存在一定的风险和局限性，应该在医生指导下进行。
激光对生物组织的热相互作用-概述说明以及解释
激光对生物组织的热相互作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述激光技术作为一种高度专业化的光学技术，不仅在工业领域得到广泛应用，也在生物医学领域有着重要的意义。
激光与生物组织之间的热相互作用是一个密切相关且具有挑战性的研究领域。
本文将探讨激光在生物组织中产生的热效应，并对其在生物医学领域的应用进行深入研究和讨论。
通过对激光热相互作用的深入探讨，我们可以更好地理解激光与生物组织之间的相互作用机制，为未来在医学诊断、治疗和疾病研究方面提供更多的启示和可能性。
1.2 文章结构文章结构部分将介绍本文的整体组织架构，包括各个章节的内容概要，旨在帮助读者更好地理解本文的主要内容和逻辑流程。
具体内容如下：本文主要分为三个部分，分别为引言、正文和结论。
在引言部分，将通过概述激光对生物组织的热相互作用、介绍文章的结构和阐明本文的主要目的来引入主题。
在正文部分，将详细介绍激光的定义与原理、生物组织对激光的反应以及激光在生物医学中的应用情况。
最后，在结论部分，将总结研究发现，讨论激光热相互作用的意义，并展望未来研究方向。
通过这样清晰的结构安排，读者可以更好地了解本文的组织结构，把握全文思路，更好地理解文章的内容和意义。
1.3 目的:本文旨在系统探讨激光对生物组织的热相互作用，通过对激光的定义与原理、生物组织对激光的反应以及激光在生物医学中的应用等方面进行深入的分析和论证。
通过本文的研究，旨在增进对激光与生物组织之间相互作用关系的了解，为生物医学领域的激光技术应用提供理论指导和实践参考。
同时，本文还将总结目前研究的进展和成果，探讨激光热相互作用在生物医学领域的意义，并展望未来的研究方向，为相关领域的学术研究和临床实践提供借鉴和启示。
通过对激光在生物组织中的热作用机制的深入探讨，有望为生物医学领域的激光治疗、生物成像、组织工程等方面的发展提供新的理论支撑和技术支持。
2.正文2.1 激光的定义与原理激光是一种特殊的光束，具有以下特点：单色性、相干性和高亮度。
激光在医学应用的物理原理
激光在医学应用的物理原理1. 激光的基本概念和特性•激光是一种高度聚束的、单色、相干性极强的光束。
•激光的特性包括波长狭窄、方向性强、光强高、相干性好等。
2. 激光的发光原理•激光的发光原理基于受激辐射的过程。
•原子或分子在受到外界能量激发后，会处于各能级之间的激发态。
•当一个已经激发的原子或分子受到一个与其激发态能级间能量差相等的光子激发时，就会通过辐射的方式释放出与激光光子完全相同的光子。
•这些释放出的光子再次激发其他处于激发态的元件，从而形成一个相互协作的辐射过程，最终产生一束激光。
3. 激光和组织的相互作用•激光和生物组织之间的相互作用是激光在医学应用中的关键。
•激光光束在通过组织时会被吸收、散射、透射和反射。
•不同组织对激光的相互作用会引起不同的生物效应，如热损伤、光动力治疗等。
4. 激光在医学诊疗中的应用•激光在医学中有广泛的应用，包括激光手术、激光治疗、激光诊断等。
•激光手术常用于眼科、整形外科等领域，用于切割、磨削、焊接等操作。
•激光治疗包括光动力治疗和激光溶脂等，常用于肿瘤治疗、皮肤病治疗等。
•激光诊断则包括激光扫描、激光显微镜等技术，用于检测疾病和病理变化。
5. 激光在医学影像学中的应用•激光也广泛应用于医学影像学中的光学成像技术。
•光学相干层析成像（OCT）利用激光的相干性，可以实现对生物组织的高分辨率、非侵入性成像。
•激光在超声成像、放射学等领域也有应用，用于提高图像质量和诊断的准确性。
6. 激光在医学美容中的应用•激光在医学美容领域中也有广泛应用。
•激光脱毛是最常见的激光美容技术，通过激光的选择性热损伤来达到去除毛发的效果。
•激光光谱技术可以用于皮肤色素病变的治疗，如雀斑、黄褐斑等。
•激光刺激胶原蛋白再生，可以改善皮肤松弛、皱纹等问题。
7. 激光在医学应用中的安全性考虑•激光在医学应用中需要考虑安全性。
•激光的输出功率、波长和光束直径等参数要符合相应的安全标准。
•医务人员和患者需要佩戴适当的防护装备，以防止激光对眼睛、皮肤等造成的伤害。
简述激光的生物刺激和调节作用
简述激光的生物刺激和调节作用
激光的生物刺激和调节作用是指激光对生物体产生的刺激和调节作用。
具体来说，低能量或低功率激光可以产生光生物化学反应，从而对生物体产生刺激和调节作用。
这种作用可以表现为以下几个方面：
1. 消炎作用：激光照射可以刺激机体的防御免疫系统，使白细胞吞噬能力增强，免疫球蛋白增加，肾上腺皮质功能加强，从而增加机体的免疫功能，提高局部抗感染能力。
2. 镇痛作用：激光照射可以刺激组织产生刺激、激活和光化作用，改善血液循环，加速代谢产物的排出，抑制致痛物质的合成，提高痛阈，达到镇痛效果。
3. 促进组织修复：激光照射可以影响细胞膜通透性，促进蛋白合成和胶原纤维的形成，增加酶的活性，促进组织代谢和生物合成，从而加速组织修复。
4. 对经络的影响：激光照射可以刺激神经反射区的神经末梢，反射性地作用于相应节段和全身，从而调节神经和免疫功能。
综上所述，激光的生物刺激和调节作用在临床上具有广泛的应用价值，可以用于消炎、镇痛、促进组织修复、调节神经和免疫功能等方面。
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激光的生物学效应及生物物理机理探讨
摘要：本文主要简介了激光与生物组织相互作用所产生的生物效
应，概述激光与生物分子相互作用机理研究现状。为提高和发展激
光技术在此领域的应用，有必要对激光的生物学效应及生物物理机
理进行研究。
关键词：激光 激光生物效应 激光与生物分子
一、激光的发光原理及其生物学效应
1激光发光原理
把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜构成的光学谐振腔
中，处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中，非轴向
传播的光波很快逸出谐振腔外，轴向传播的光波却能在腔内往返传
播，当它在激光物质中传播时，光强不断增强。如果谐振腔内单程
小信号增益g0l大于单程损耗δ，则可产生自激振荡。原子的运动
状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释
放出相应能量的光子即自发辐射。同样的，当一个光子入射到一个
能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁即受
激激吸收。然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释
放出光子即受激辐射。这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的。
当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部
电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，就会有光子射出，
从而产生激光。
2激光生物学效应
由于激光具有能量和动量，激光作用于生物分子，就有可能使生
物分子产生物理、化学或生物反应，这就是激光生物效应。目前，
学术界认识比较一致的激光生物效应大致有五类：.激光生物热效
应、激光生物光华效应、激光生物压力效应、激光生物电磁效应和
激光生物刺激效应。生物组织内的天然色素颗粒，对近紫外、可见
光和近红外光谱区的激光有选择吸收作用。激光生物效应，目前已
经在激光医疗、激光育种方面得到广泛、有效的应用。
（1）激光生物热效应
激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加
剧，与其他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热
能，可能会引起蛋白质变性，生物组织表面收缩、脱水、组织内部
因水分蒸发而受到破坏，造成组织凝固坏死。当局部温度急剧上升
达几百度甚至上千度时，可以造成照射部分碳化或汽化。在照射生
物组织时，不同波长的激光产生热效应的机制也不尽同。红外激光
的光子能量小，生物组织吸收后只能增加生物分子的热运动导致温
度升高，所以它是直接生热可见光和紫外光的光子能量大，生物组
织吸收了光子能量后引起生物分子电子态跃迁，在它从电子激发态
回到基态的驰豫过程中释放能量，该能量可能引起光化反应，也可
能转化为热量产生温度升高，所以它们是间接生热。激光热效应究
竟应表现为哪种形式，在激光方面取决于其输出参数、作用时间，
在生物组织方面则取决于其光学、热学特性等诸多因素。
热效应是激光致伤的最重要因素。激光损伤区与正常组织的界缘
十分清楚，这是由于激光脉冲时程短，生物组织的导热性差，瞬间
放热来不及扩散到受照射部位以外的缘故。辐照后，由于继变化，
如炎症、出血、再生等，会使原初清楚的损伤界缘逐渐变得模糊。
（2）激光生物光华效应
当一个处于基态的分子吸收了能量足够大的光子以后，受激跃迁
到激发态，在它从激发态返回到基态，但又不返回其原来分子能量
状态的弛豫过程中，多出来的能量消耗在它自身的化学键断裂或形
成新键上，其发生的化学反应即为原初光化学反应，在原初光化学
反应过程中形成的产物，大多数极不稳定，它们继续进行化学反应
直至形成稳定的产物，这种光化反应称为继发光化反应，前后两种
反应组成了一个完整的光化反应过程，这一过程大致可分为光致分
解、光致氧化、光致聚合及光致敏化四种主要类型，光致敏化效应
又包括光动力作用和一般光敏化作用。生物的光华效应产生的根本
是生物的而组织有一定的色度，能选择性地吸收300～1000nm光谱。
生物体内的色素有黑色素和类黑色素、血红蛋白、胡萝卜素、铁质
等，其中黑色素对激光能量的吸收最大。脱氧血红蛋白在556nm,
氧合血红蛋白在415、542、575nm处有清楚的吸收带,胡萝卜素吸
收带在480nm处，黑色素和类黑色素在400～450nm波段吸收最强。
无论是正常细胞还是肿瘤细胞，在细胞质和细胞间有许多黑色素颗
粒，它们吸收激光能量使能量在色素颗粒上积聚而成为一个热源，
其能量向周围传导和扩散，从而引起周围组织细胞损伤。
（3）激光生物压力效应
由激光照射产生的机械作用可分为两部分：激光本身的辐射压力
对生物组织产生的压强，即光压，称作一次压强；生物组织吸收强
激光造成的热膨胀和相变以及超声波、冲击波、电致伸缩等引起的
压强，叫二次压强。由激光导致的生物细胞的压强的变化可以改变
生物细胞、组织的形状，使得生物细胞、组织内部或之间产生机械
力，从而对生物细胞、组织产生巨大的影响。由这种作用产生的冲
击波是激光致伤的另一原因。冲击波在组织中以超声速运动，在组
织中产生空穴现象，引起组织破坏。戈尔德曼指出：脉冲时程50
毫微秒的q开关激光产生的冲击波压力，可大于10个大气压。实
际上，激光热效应影响范围十分局限，而由压力效应引起的组织损
伤，则可波及到远离受照区的部位。例如，用红宝石激光照射小鼠
头部时，发现头皮轻度损伤，颅骨和大脑硬膜并无损伤，而大脑本
身却大面积出血，甚至造成死亡。
二、激光与生物分子相互作用机理研究现状
20世纪八十年代以来，由前苏联、匈牙利等国的专家提出了不少
假说，其中常见的有下列4种：生物电场假说(前苏联伊柳辛提出);
色素调节假说(前苏联伽马列亚于1981年提出);细胞膜受体假说
(前苏联普鲁哈丘科夫于1980年提出):偏振刺激假说(梅斯特1977
年提出)。另外一个假说是:由孤子状态进入混沌状态假说。美国
englander(1980年)、日本的jomosa(1984年)。
中国的肖家鑫(1987年)用孤子理论对dna的复制、转录等遗传功
能作出过解释。刘颂豪(1991年)也提出了生物学过程中的孤子现
象。云南理工大学的周凌云对“由孤子状态进入混沌状态假说”的
进一步发展作出了贡献。激光生物物理学家王惠文在其所著的《激
光与生命科学》一书中介绍了周凌云的研究成果:“周凌云(1993)
提出，在弱激光的作用下，dna分子系统可进入‘无序’的混沌状
态，并根据dna分子动力学方程(sine一gordon方程)的分析结果，
可以解释dna的真实遗传，从而导出含激光一dna分子动力学的运
动方程，以及激光的电场相互作用对dna分子系统的动力学效应。
通过含激光与dna相互作用运动方程的m.inikov方法或知dna系
统即使在弱激光的作用下，也有可能由原来的孤立子运动状态进入
混沌状态。从而导致其构象随时间‘无规则’地演化产生遗传变异’。
但由于激光的生物刺激和诱变等效应作用机理的复杂性，特别是弱
激光与生物分子的相互作用机理，目前尚未得出完善的科学解解
释。
激光与生物组织的相互作用很复杂，有待进一步研究。激光生物
效应分类还没有明确的界限，如在光化效应中光热效应也起了很大
的作用，电磁作用也产生热效应和机械作用等，激光热作用、光化
作用和机械作用通常是同时发生的，所以相互作用的分类并不是绝
对的，但各种作用之间也确存在着一些差别。如每种效应都具有典
型的激光及典型现象等。激光与生物组织的相互作用是一个多种因
素决定的复杂过程，激光的参数(如波长、功率、激光模式等)、生
物组织的性质(如密度、弹性、热导率、比热、热扩散率、反射率、
吸收率、不均匀性和层次结构)以及生物体状态等对激光的生物效
应都有影响。激光对生物组织的作用具有有利和不利两个方面，要
想利用激光,最首要的任务是认识并理解激光与生物组织的相互作
用机理，然后才能加以应用。
参考文献：
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