生物超微弱发光是指生物活体持续自发的向外界发射超低强度光子流的现象。生命体经白光或单色光照射以后引发的长程余晖现象称为延迟发光,它广泛存在于一切生命活动之中,是反映生物体内部机能的一个窗口。研究生物组织在接受外界刺激时延迟发光的变化规律在癌症诊断、病菌的抗药性、农作物的抗逆性、食品安全以及环境污染监测等众多领域具有广泛应用前景。延迟发光携带有大量的生命相关信息,解读这些信息是一条研究细胞分化、信号传递、增殖调控等基本生命现象重要途径,对于生物学中许多基本问题的解决具有重要意义。生物超微弱发光的产生机理是生物光子学研究领域的基本课题。在解释生物光子起源方面,生物化学理论认为生物超微弱发光是由于新陈代谢过程缺欠造成的,主要来源于氧化还原等代谢反应的能量耗散;相干性理论则认为生物体内的弱光子起源于体内的非定域的相干电磁场,即生物体发出的弱光子是由体内相干的电磁场调节的,同时生物体内的光子场也是生物通讯和生物功能的调节者。前者包括了活性氧生成与控制两个方面,能较好地解释生物光子的能量来源和自由基引起的超微弱发光;后者则在解释生物光子相干辐射机制方面非常成功。目前单光子测量技术已较为成熟,用于生物超微弱发光的探测仪器种类很多,按照仪器的结构和性能可以归为两大类:一类是以光电倍增管为主的单光子计数探测系统,可提供生物超微弱发光总强度的时域信息;另一类是以微通道板像增强器为主的超微弱发光图像探测系统,具有二维光子计数成像功能,可同时获得有机体超微弱发光强度的时间和空间信息。在研究过程中,作者从辐射陷获的角度讨论了延迟发光的产生机制,对生物光子的生物化学起源与相干场起源的统一性进行了探索;自行搭建了单光子探测系统;测量了小叶榕树、印度橡树,银杏树,蒲葵树香和樟树等多种植物叶片样品的延迟发光,获得了大量实验数据;为了证明生物光子是一种起源于放热化学反应能量释放的微弱光子流,并初步探讨生物蛋白活性与延迟发光衰减之间的关系,测量了正常生物样品、生物蛋白灭活样品的延迟发光,同时测量了多种不含蛋白质的无机化学体系作为比对,实验结果和实验数据的回归分析表明:弱光子发射来源于放热的化学反应,延迟发光的强度与衰减时间与生物蛋白活性密切相关。