生物光子学（生命科学交叉研究丛书）

生物光子辐射是一个普遍的生命现象，存在于各种动物、植物、藻类及微生物系统之中。生物光子学是一门新兴的交叉学科，涉及分子生物学、生物化学、量子光学、统计物理学及光电探测理论等。本书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、药物性能及效力的研究和农业科学等领域的应用。本书可作为相关专业的教师、研究生等的数学参考用书，也可作为相关技术人员的参考材料。     

异氟烷预处理对电磁脉冲辐射所致脑损伤的保护作用研究

目的:探讨异氟烷预处理对电磁脉冲辐射所致脑损伤的保护作用。方法:选取成年雄性SD大鼠48只,采用随机数字表法,将其随机分为4组(n=12),分别为:假辐照组(CON组)、电磁辐照组(EMP组)、异氟烷预处理组(IP组)和异氟烷预处理+电磁辐照组(IP+EMP组)。EMP组场强为400 KV/m,脉冲为200次,连续辐照3天;IP组吸入2.0%异氟醚2h;IP+EMP组吸入2.0%异氟醚2 h,24 h后制备EMP损伤模型。于辐照后24 h处死大鼠,每组随机抽取3只大鼠,取脑组织,采用ELISA法检测大鼠海马IL-6和TNF-α的表达变化;尼氏染色法观察大鼠海马区神经元的凋亡;采用Western blot法检测大鼠海马区BDNF蛋白的表达情况;采用免疫荧光法检测大鼠海马区BDNF细胞水平的表达。结果:与CON组比较,EMP组、IP组、IP+EMP组的IL-6和TNF-α的表达增高,尼氏小体减少,BDNF蛋白及细胞水平的表达均下调(P0.05);与EMP组比较,IP组和IP+EMP组IL-6和TNF-α的表达降低,尼氏小体增多,BDNF蛋白及细胞水平的表达上调(P0.05)。结论:异氟烷预处理可减轻电磁脉冲辐射所致脑损伤,其机制可能与减轻大鼠炎症反应有关。     

紫外诱变对微绿球藻生长和营养成分的影响

微绿球藻是一种海洋单细胞微藻,含有丰富的EPA、DHA等活性代谢产物,为了获得生长快、高产EPA的优良藻株,利用紫外诱变技术对微绿球藻进行诱变,筛选出生长较快的突变株2株（MN-1和MN-2）,并与出发株就生物量、粗蛋白、多糖、总脂及脂肪酸进行了比较。结果表明：突变株MN-1与出发株相比,生长速率增加21．08％,生物量增加14．55％,粗蛋白含量增加2．54％,总脂含量增加9．81％,EPA增加1．81％,SFA增加2．70％;突变株MN-2的生长率增加6．25％,生物量增加5．62％,多糖增加13．26％,总脂增加7．93％,SFA增加28．9％。     

阳光紫外辐射对褐藻羊栖菜生长和光合作用的影响

为探讨经济褐藻羊栖菜对阳光紫外辐射变化的响应,我们在全波段阳光辐射(280－700 nm),去除UV-B辐射(320－700 nm)以及光合有效辐射PAR (400－700 nm)三种辐射条件下对其进行培养,测定了其光合作用与生长的变化。羊栖菜的生长是通过每两天测量一次藻体的湿重来测定的,光合放氧是用Clark型氧电极测定的,为了测定藻体叶绿素a和紫外吸收物质的含量,从250 nm到750 nm对羊栖菜的甲醇提取液进行扫描,叶绿素a的浓度用Porra的公式计算,紫外吸收物质的计算是根据Dunlap的方法先计算紫外吸收物质和叶绿素a的比率,然后乘以每单位藻体叶绿素a的含量。结果表明,当藻体接收较多的日辐射量时有较高的相对生长速率,当滤除UVR后,较高的太阳辐射也导致了较高的光合放氧。然而太阳紫外辐射能够抑制藻体的光合放氧和生长速率,降低叶绿素a的浓度,并且这种抑制作用随着辐射水平的升高而增强。此外,阳光紫外辐射也诱导产生了一定量的紫外吸收物质,但并不足以抵抗紫外辐射对藻体的伤害作用。     

离子注入对微生物细胞的刻蚀与对DNA的损伤及修复

以耐辐射异常球菌为试材,以E. coli 为对照,用显微扫描电镜和3H-TdR标记,研究了离子注入对微生物细胞的刻蚀与对DNA的损伤及其修复。结果表明,注入离子对细胞存在着刻蚀损伤;中性蔗糖梯度密度离心沉降分析证明, 大剂量下离子注入可直接导致DNA损伤,并观察到在对应的存活率峰值注入剂量下,D. radiodurans修复损伤DNA的能力比E. coli 强,还证明了细胞经不同时间温育后,损伤的DNA分子得到了部分修复。 Abstract：　The direct action of N+implantationin on D. radioduransand E. coliwas investigated by SEM, and their cells were labeled with 3H-TdR, which were implanted by 20keV N+after incubation 18hours, then the DNA of lysed cells was subjected to the neutral sucrose gradient(5%～20%) ultra-centrifugation sedimentation analysis. The results showed that N+implantation exerted direct action on two kinds of microorganisms; the momentum transfer and energy deposition of implantation ions produced the direct etching damage on cells, and repair DNA efficiency of D.radiodurans was higher than that of E. coli. Meanwhile, the damaged DNA incomplete repairing was observed. When incubation was continued up to 6 hours, the rejoined DNA molecules broke again. The repair of damaged DNA could be inhibited by 200μg/ml chloramphenicol. This suggested that DNA damage was serious by ion implantation and damaged DNA repair of cells need continuously synthesizing repair enzyme.     

钝顶螺旋藻形态、生长及光合作用对不同波段太阳辐射的响应

为探讨中不同波段的光合有效辐射对钝顶螺旋藻(Arthrospira platensis)形态、生长及光合作用的影响,实验将钝顶螺旋藻D-0083藻液转入带塞的石英管中, 石英管水平置于阳光下并在其上覆盖不同的截止型和带通型滤光片, 以使藻丝接受不同波段的太阳辐射; 并检测其生长、形态与光合活动的变化。结果发现: 所有波段 (320500、395700、510700和610700 nm) 光合有效辐射下的藻丝均螺旋变紧且生物量增加。其中以包含少量紫外辐射A (Ultraviolet-A)的蓝光波段 (320500 nm)和红光波段(600700 nm) 对藻丝形态变化、生长及光合速率的诱发效率较高。在320500、395700、510700和 610700 nm波段上的单位能量光照引起钝顶螺旋藻螺距变化的效率分别为0.070、0.015、0.021、0.045 m/(Wm2)。 波段320500 nm虽然会轻微抑制钝顶螺旋藻D-0083的有效光化学效率(Fv'/Fm')、电子传递速率(ETR)和藻蓝蛋白的荧光发射, 但是却能够有效诱导其藻丝变紧促进生长。此外, 钝顶螺旋藻D-0083的藻丝变紧程度、比生长速率变化与不同波段太阳辐射下藻丝体的光合性能相一致。该研究表明任何波段的光合有效辐射都能使螺旋藻藻丝螺旋变紧并引发生长和光合作用, 其中以蓝光和红光的效率最高。     

香菇原生质体分离诱变育种研究

通过ＵＶ处理香菇原生质体后得到的１０５株再生菌株与它们亲本菌株的菌丝生长速度,产量和出菇期进行了比较。约有３０％的再生菌株获得了较高的产量和较早出菇期的优良特性、多次继代培养证明,这些再生菌株获得的优良特性稳定。研究结果表明,香菇原生质体分离诱变是一种很有应用价值的食用菌菌种选育方法。     

大气向下长波辐射参数化模型在长白山地区的适用性

利用中国科学院长白山森林生态系统定位站的近地面气象观测数据,分析评价了目前被广泛使用的8个晴天与8个云天大气长波辐射参数化模型的模拟性能.结果表明:晴天时Satterlund模型最适用,其偏差(BIAS)与均方根误差(RMSE)分别是-23.34和28.55W·m-2;系数校正后,虽然其参数值变化不大,但其模拟效果有很大提高,BIAS与RMSE分别降低为-6.33和18.08 W·m-2;云天时Jacobs模型最准确,BIAS和RMSE只有0.38和29.29W·m-2.对模型中大气发射率的敏感性分析表明,大气发射率对水汽压的变化最敏感,对温度的变化不敏感.应用优选模型(晴天和云天)得到的模拟值与观测值的日变化趋势基本一致,但在云量发生突变的节点上模拟效果不太理想.     

~（60）Co－γ射线诱变柠檬酸产生菌黑曲霉Co9－6的研究

本试验采用￣（６０）Ｃｏ－γ射线对柠檬酸产生菌黑曲霉Ｃｏ９－６进行辐射,经两次处理后选育出Ｌ１２１７和Ｌ８０１两株优良柠檬酸产生菌。中试结果表明菌株Ｌ１２１７较Ｌ８０１更优：产酸率较菌株Ｃｏ９－６提高１７．６％、发酵周期缩短１３．４％、对糖转化率提高１３．３％。     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。