日开发研究蛋白质构造的小型激光器

以日本理化研究所为中心的一个研究小组最近成功开发出一个X射线自由电子激光器试验机，可以用来详细研究细胞或蛋白质的内部构造等。

据日本《朝日新闻》11日报道，这个小型电子激光器试验机长约60米，但它的实体机长约800米，将于2010年完成。将来它们将和播磨科学园的大型放射设施“SPRING8”同样作为新的“科学之眼”探索微观世界。

使用激光观测物质时，波长越短，越能观测到极小物质。按照计划，实体机发出的激光最短波长为0．06纳米，不过该试验机发出的波长约为60纳米。它的工作原理是首先由电子枪发射电子，然后经过线形加速器加速，再通过一种装置使其蛇行并最终发出激光。

开发试验机的目的是对产生性能良好的激光进行技术上的确认，还为开发实体机进行包括控制软件等的检测。明年春天将使用试验机进行激光照射试验。

该研究所主任研究员石川哲说，X射线自由电子激光器的计划欧美也在进行之中，日本希望通过新技术提高激光器的性能，在与欧美的技术竞争中占得先机。

荧光蛋白激发如何选择合适的激光器？

必须能够被流式细胞仪上所配备的激光器所激发

激发的光谱必须在仪器上滤光片能够接受的合适范围内

荧光染料光谱的重叠应当尽量减少

高表达量的抗原几乎可以用任何荧光染料标记抗体检测，而较低表达的抗原则需要用较高S/N比值的荧光染料标记的抗体检测。常用荧光的强弱如下：PE>APC>PE-Cy7>Percy-Cy5.5>FITC>APC-Cy7。

检测自发荧光水平高的细胞时，使用发射光波长较长的荧光染料（如APC），可以得到较好的S/N比值。

关于电磁波

可以的, 请参看下面这篇科普文章:

对电磁辐射，我们既要正确认识，又要科学防护。事实上，电磁波也如同大气和水资源一样，只有当人们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的，医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来达到治病健身的目的。

生物电磁场保健
将人体置于姜氏场导舱内接受载有青春信息的植物幼苗发射的生物电磁波。结果发现：人体红细胞膜的渗透脆性降低，韧性增强；甲状腺素、 性激素分泌增加；免疫功能提高；肾上腺皮质激素分泌无明显变化。提示：植物幼苗电磁波有助于红细胞功能的发挥，促进机体新陈代谢，增加青春活力，提高性功能，增强免疫力， 从而对人体发挥医疗保健作用。

激光治疗
激光是60年代初出现的一种新光源，已广泛应用于国防、农业、医疗卫生和科学研究，也是治疗肿瘤的一种新方法。用它既能切割组织，又能同步止血，能使肿瘤组织迅速汽化和雾化，瞬间消失。激光对组织具有热、压、光和电磁场效应的作用。

1.热效应：激光能使肿瘤组织在几秒钟的短时间内，局部温度高达200～1000摄氏度，使其变性、凝固坏死，继而汽化消失。

2.压力效应：激光本身的光压和由高热导致的组织膨胀引起的二次冲击波，加深了对肿瘤组织的破坏。

3.光效应：激光被肿瘤组织吸收后，可增强热效应，使肿瘤组织被破坏。

4.电磁场效应：激光是一种电磁波，能产生电磁场，可使肿瘤组织离化、核分解而被破坏死亡，如有残癌也可自行消退，这可能与免疫有关。激光制造成激光器、激光手术刀用于治疗体表肿瘤、眼耳鼻咽喉肿瘤、神经肿瘤等。

EMF系统

EMF系统是由（株）日本MDM公司开发研究生产的新一代脑外科手术器械。根据其作用原理，我们俗称之为“电磁刀”。EMF系统利用高频电磁能对机体组织进行汽化，切割和凝固。因该系统外周围优良组织的热损伤小且不需要对极板，因此尤其适用于脑外科等精密外科，对硬性及深部微小脑瘤的去除极为有效。

EMF系统与常规的电刀相比，在原理和设计上都有很大区别。EMF系统用于汽化，切割和凝固的输出功率很小（49W以下），为一般电刀所不及。不需要对极板这一特点使单极手术刀用于脑外科手术成为可能。没有烧伤感电和破坏神经系统的危险，安全性高，使用方便。与激光刀相比，不需要眼球保护镜和其他保护附件，操作时对患者和医生均无危害。手术时与患部直接接触，医生可以灵活掌握调节。与超声波刀相比，EMF系统对于硬化深部微小肿瘤的汽化治疗效果尤为显著。手柄非常轻便且呈弯曲状，使视野不受影响，并有利于长时间手术。刀头部分可以任意弯曲，适用于各种手术需要。

微波治疗
微波是指波长在1mm至1m范围内的非电离辐射高频电磁波。70年代后期微波技术在医疗上得到应用。科学家研究发现，微波治疗有三种：一是大剂量高热治疗肿瘤，能抑制肿瘤细胞的蛋白质合成，降低肿瘤细胞分裂速度，增强化疗、放疗效果；二是用于局部生物体组织的凝固治疗，具有不炭化、不产生烟雾的特点；三是小剂量的温热治疗，可以解痉、止痛、消炎并促进伤口恢复等。

电磁波消毒
利用电磁波的场效应和热效应，在5～l0分钟内能迅速达到国家卫生部规定的消毒要求，对成捆、成扎的纸币、成叠的毛巾、医疗器械具有穿透力强、无残留药毒性的消毒特点，是当今消毒领域的新突破。

参考资料：http://210.41.4.20/course/48/48/EMF&W/application/html/2_8.htm

成光蛋白质是什么？急！

萤火虫的发光器官，雌虫生长在腹部末端三节，从外表看只是一层银灰色的透明薄膜，这就是萤光色素。如果把这层薄膜揭开在放大镜下观察，便可见到数以千计的发光细胞，再下面是反光层，在发光细胞周围密布着小气管和密密麻麻的纤细神经分支。发光细胞中的主要物质是荧光素和荧光酶。当萤火虫开始活动时，呼吸加快，体内吸进大量氧气，氧气通过小气管进入发光细胞，荧光素在细胞内与起着催化剂作用的荧光酶互相作用时，荧光素就会活化，产生生物氧化反应，导致萤火虫的腹下发出碧莹莹的光亮来。又由于萤火虫不同的呼吸节律，便形成时明时暗的“闪光信号”。人们经过研究，把其发光的过程，列一简单的公式：
荧光酶作用
荧光素 ＋ 氧气 —————→ 发出荧光
萤火虫体内的荧光素并不是用之不竭的，那幺它们不断地多次发光，能量又是从何而来的呢？原来能量来自三磷酸腺苷（简称ATP），它是一切生物体内供应能源的物质。萤火虫体内有了这种能源，不但能不间断地发光，而且亮度也较强。只有发光结构还不能发光，还要有脑神经系统调节支配。如果做个实验，将萤火虫的头部切除，发光的机制也就失去作用。雌虫因腹部倒数第2、3节整节都能发光，看起来似为宽带状，而末节只形成点状发光，它在体节两侧，从背面也能看见。雄虫只有腹部末节可以发光，与雌虫腹部末节相同，也呈两个点状光。
卵、幼虫、蛹都可发光。卵在刚产下时是不能发光的，只是临近孵化时，从卵壳外可见2个光点。有实验证明它是幼虫在卵壳内活动所致，因此，实际是已形成的幼虫发的光。幼虫腹部末端倒数第2节可见发光器，但仅能发两个光点，它从背面可见。化蛹4-5天后，蛹的腹部末端两侧各有一个可见光斑，但蛹都在泥沙做的茧室中，所以其发光并不可见。
萤火虫发光的效率非常高，几乎能将化学能全部转化为可见光，为现代电光源效率的几倍到几十倍。由于光源来自体内的化学物质，因此，萤火虫发出来的光虽亮但没有热量，也不产生磁场，人们称这种光为“冷光”。由于萤火虫的光不带辐射热，物理学家们认为这是非常理想的灯光，因一般东西发光时，同时也要发热，如点着了的蜡烛。又如电灯开-亮后灯泡也热得发烫。然而人们并不需要灯光发热，假使能创造出像萤火虫一样不发热的光来那将是很理想的。三十多年前，人们模拟了萤火虫发光的原理创造出一种日光灯（萤光灯）来，基-本上达到了这种要求。
随着科学的发展，萤光的应用也越来越广泛。利用萤光检查食物中细菌的含量，在含有易爆性瓦斯的矿井中用萤光灯照明，在弹药库中的指示灯、水下作业的发光灯，无不用的是萤光。美国的生物化学家根据萤火虫的发光原理和机制，提出了电子转移反应原理，它可以解释腐蚀现象、光合作用等，特别是激光器的开发利用，因此荣获1992年诺贝尔化学奖。

曲阜师范大学物理工程学院的研究生教育

物理工程学院1986年开始招收硕士研究生，经过20多年的发展，目前拥有物理学一级学科博士学位授予权，硕士点15个，已经形成了专业学位点较为齐全、学术型研究生和专业型研究生兼顾的研究生培养体系。拥有强大的研究生导师队伍，现有博士生导师4人，硕士生导师23人，教育硕士导师11人。能够开设高水平的博士、硕士研究生课程及专题讲座，有丰富的培养博士、硕士研究生的成功经验。指导教师目前承担多项国家自然科学基金和省自然科学基金等部省级以上课题，研究经费充足。
学院具有良好的研究生培养环境和条件，具有先进的教学实验仪器设备。其中超净真空镀膜室、电子束蒸发镀膜、飞行时间质谱谱仪、分子束外延、计算机集群系统和扫描电子显微镜等大型仪器设备的设置达到国际先进水平。仪器设备总价值达2000余万元。
学校图书馆和学院资料室图书资料丰富，订阅了Scicence，Nature，Physical Review系列，Applied Physics Letters，物理学报、理论物理通讯、中国物理快报等30余种中外文期刊；购买了APS，Springer，WorldSciNet，Elsevier，万方，中国期刊网等多个学术论文、图书数据库，为研究生学习和科研提供了良好的条件。
十多年来，物理工程学院培养了一批高质量的研究生，共毕业硕士研究生316人，全部获得硕士学位。先后有 70多人考取北京大学、南京大学等重点大学和中国科学院物理研究所等科研院所的博士研究生。目前共有在站博士后3人、在读博士研究生10人、硕士研究生112人。
研究生已成为学院科学研究的重要力量。近5年来，研究生共发表学术论文200多篇，其中一些发表在美国Physical Review等国际权威学术刊物上。有2篇论文被评为山东省优秀硕士学位论文，获山东省研究生科技创新成果一等奖2项、三等奖1项，齐鲁研究生学术论坛一等奖1项，曲阜师范大学研究生学术论坛一、二等奖共7项。
学院积极支持研究生外出参加学术会议，进行学术交流，加大了与国内重点大学和科研院所的研究生联合培养力度。近年来，我们还邀请了中国科学院院士郭光灿、郝柏林、孙义燧、吴培亨、葛墨林、薛其坤、高洁等全国知名专家学者来校讲学，指导科研和研究生教育等工作。
学院的研究生管理工作也在不断完善。管理机构和人员日益健全，各培养环节都有明确的规章制度，建立了制度化、规范化和科学化的管理模式。
博士研究生招生方向专业研究方向光学分子反应动力学量子光学与量子信息偏振光学与偏光器件固体发光与光谱分析学术型硕士研究生招生方向专业研究方向专业研究方向课程与教学论物理课程与教学论光学量子光学偏振光学与器件光电技术与应用理论物理量子信息理论粒子物理理论统计物理与复杂系统物理教育研究物理电子学纳米薄膜材料与功能元件分子光谱学与环境光谱学光子学与激光技术原子与分子物理分子反应动力学原子分子团簇结构与性质激光与原子分子的相互作用电路与系统电子系统设计智能信息处理通信与信息系统无线通信光通信技术多媒体信息处理与通信凝聚态物理相变与临界现象低维与强关联系统凝聚态光电性质专业学位硕士研究生招生方向专业研究方向教育硕士学科教学（物理）、科学与技术教育工程硕士电子与通信工程科学研究与重点建设
经过几十年的发展，科学研究和重点建设得到了大力发展，取得了突出成绩。现有理论物理省级重点学科和光学省级特色重点学科，拥有山东省激光偏光工程技术研究中心、山东省激光偏光与信息技术重点实验室和信息功能材料与光电技术重点实验室。
学术队伍与研究方向
物理工程学院拥有一支高学历，职称、年龄结构合理的研究队伍，其中教授17人，副教授26人，具有博士学位的教师34人，享受国务院政府特殊津贴人员5人，山东省有突出贡献的中青年专家4人。学校“161”人才二层次7人，三层次4人。科学研究覆盖了物理学、电子科学与技术、通信与信息系统、课程与教学论等多个学科专业，经过“十一五”期间的建设，在偏振光学与器件、量子光学与量子信息、统计物理与复杂系统、粒子物理理论、分子结构与激光技术、通信原理与技术和物理教学研究等方向，都取得了引人瞩目的成绩。
科学研究
2006年以来，物理工程学院科承担了多项重要研究课题，其中国家自然科学基金重点项目1项，面上项目7项，青年基金项目7项，理论物理专款项目5项，教育部高等学校博士学科点专项科研基金（博导类）2项，山东省重点科技攻关项目1项，山东省自然科学基金项目10项，与企业单位合作项目5项。科学研究取得了突出成绩，在Physical Review, Journal of Physics B，Physica A/C和物理学报等刊物上发表学术论文260余篇，其中被SCI、EI收录170余篇，发表在SCI二区的论文18篇。取得了多项标志性研究成果，获山东省自然科学二等奖1项，山东高等学校优秀科研成果一等奖2项，二等奖2项。为国家培养了一批优秀专业人才，为山东省经济社会发展做出了突出贡献。
科技开发与应用
学院坚持产、学、研相结合，科学研究、人才培养和科技开发并重。培养的硕士研究生与博士研究生大都成为国内外高校和研究机构的学术骨干和学科带头人；研制的三类偏光器件（激光偏光器件和偏光分束器件、延迟器件和退偏器件）产品达33个系列品种700多种规格，并已实现了产品的标准化、系列化和商品化，产品的主要技术指标达到了当前世界同类产品的先进水平，产品的品种之多和规格之全完全可以与国际市场该领域的产品相媲美，并完全替代了进口，几乎承担了我国高科技发展所需要激光偏光器件的全部供应任务，并部分出口。为国家航空、航天、高技术产业和光学领域的发展做出了贡献。
学术交流
学院注重与海内外大学和研究机构的学术交流与合作，长期与日本电报电话公司物性科学研究所、香港理工大学、香港中文大学、中国科学院半导体研究所、中国科学院微系统与信息技术研究所、中科院物理研究所、中科院上海光学精密机械研究所和中科院安徽光学精密机械研究所、中国科技大学、北京师范大学、武汉大学、等单位进行合作研究，经常邀请海内外知名专家学者来校讲学和进行学术交流活动。2008年、2009年和2011年3次成功举办了五省光学学术年会。2010年，成功举办了第二届纠缠与量子操控国际研讨会和第十四届全国量子光学学术会议。
科研条件
学院具有良好的工作环境和科研平台，现有HPC高性能计算集群1套和计算工作站1台，拥有国际先进的分子束外延、飞秒激光系统、椭圆偏振光谱仪和扫描电子显微镜等一批先进科研设备，总价值达2500余万元，能够满足教学科研工作需要。学校图书馆和学院资料室图书资料丰富，购买了APS（美国物理学会）、ACS（美国化学学会）、Elsevier（欧洲）、OSA（美国激光学会）、Springer（电子期刊）和中国知网全文期刊、超星图书馆等多个中外文期刊数据库，订阅了物理学报、理论物理通讯、中国物理快报等30余种中文期刊，能够满足科研的需要。
重点学科
理论物理重点学科　我校理论物理学科已经具有三十多年的历史，1998年获得硕士学位授予权，2010年获得博士学位授予权，是我校“九五”和“十五”重点学科，山东省“十一五”期间强化建设的重点学科。2011年再次被确定为“十二五”省级重点学科。
本学科现有统计物理、量子信息理论、粒子物理理论、凝聚态理论和分子反应动力学等5个稳定的研究方向。统计物理研究相变与临界现象、冷原子系统及玻色-爱因斯坦凝聚理论、复杂网络动力学等；量子信息理论研究腔量子电动力学、量子纠缠态、量子通信和光子晶体等；粒子物理理论方向研究高能反应强子产生过程中的强子化机制等问题；凝聚态理论方向研究低维强关联系统和团簇的结构与性质等；分子反应动力学方向研究分子碰撞动力学和功能材料理论等。
光学特色重点学科　光学学科是我校具有重要特色的学科之一，1987年开始招收硕士研究生，2006年获得博士学位授予权。2011年被确定为“十二五”省级特色重点学科。
“十二五”期间，该学科点的科研工作主要集中在偏振光学与器件、分子结构与激光技术、量子光学与量子信息、冷原子系统与玻色—爱因斯坦凝聚等研究领域。
重点实验室
激光偏光与信息技术实验室　偏光技术与器件的研究是为我校赢得国内外盛誉的研究领域之一。我院偏光器件的研究始于上世纪70年代，经过30多年的努力，成为原国家科委惟一定点的激光偏光技术与偏光器件科研生产基地，1995年又被山东省批准建成了《山东省激光偏光工程技术研究中心》。“九五”、“十五”期间被山东省政府批准为省重点实验室，“十一五”和“十二五”被列为全省12个集中建设的重点实验室之一。
实验室在被山东省政府批准为集中建设的重点实验室以来，围绕偏光器件和偏光技术这一优势研究，对实验室的研究方向进行了拓展和调整，强化和保持偏光技术和器件的特色研究，在光信息技术基础研究方面进行了加强。实验室目前具有偏光技术与器件、量子光学和量子信息技术、信息功能材料、激光技术和分子光谱等研究方向。
信息功能材料与光电技术实验室　信息功能材料与光电技术实验室建立于20世纪90年代，是学校“十五”和“十一五”校级重点实验室，2011年被山东省人民政府批准为“十二五”省级重点实验室。
实验室研究方向特色鲜明，长期以来形成了4个在国内外有影响的、稳定的研究方向。量子电路理论与量子通信方向瞄准量子通信的前沿热点问题，与高新技术紧密结合；半导体材料与新型器件方向开发研究新材料和新型光电子器件，包括宽带隙ZnO半导体材料和量子点激光器等。晶体材料特性与应用注重科学研究、人才培养与科技开发相结合，建有科研生产基地；分子结构与激光技术方向围绕国家重点资助的研究领域开展工作，其成果受到国内外同行的关注。

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