刘承毅的研究领域和成就
从65438到0998，刘教授的研究组连续参加了ASLMS(国际激光医学最高级别会议)的年会。从65438到0999，课题组的报告成为本次小组会议的八大热点话题之一。2000年，低强度激光刺激细胞的膜机制研究组的报告被提名为全会议最佳基础研究论文和小组会议优秀论文。2001课题组报告入选Mini-Talk大会，排名第一。课题组研究生连续三次获得暑期研究基金资助。《激光外科医学》( Lasers Surgery Medicine)杂志，是SCI收录的影响因子最高的激光医学期刊(2011中的3.275)。1.1998-2000，国家自然科学基金项目:人中性粒细胞对低强度He-Ne激光信号转导机制的研究，已完成。
2.1998-2000，教育部霍英东青年教师基金项目:人中性粒细胞转导低强度氦氖激光的信号机制研究。
3.从2000年到2002年，美国激光医学会夏季研究基金连续资助了三个研究生项目:低强度He-Ne激光激活中性粒细胞NADPH氧化酶复合物的机制研究，麻醉剂对激光照射猪正常皮肤成纤维细胞的影响，激光手术远期效应中光对成纤维细胞的生物调控，已经完成。
4.2001-2003年与、胡伟两位教授共同主持了广东省自然科学基金项目:不同领域的光传输，主要负责光生物调控的基础研究，已完成。
5.2002-2004年完成国家自然科学基金“低强度氦氖激光激活人中性粒细胞酪氨酸蛋白激酶的研究”。
6.2002-2004年完成“千百十工程”优秀人才培养基金(省级):“低强度He-Ne激光延缓人二倍体成纤维细胞衰老的机理研究”。
7.2005-2007年，国家自然科学基金委员会完成了《LED红光抑制淀粉样蛋白25-35诱导的PC12细胞凋亡的机制研究》。
8.2009-2011国家自然科学基金项目“低强度650 nm GaInP/AlGaInP半导体激光促进中性粒细胞胞外杀菌网络形成的机理研究”已完成。1.辐射与物质的相互作用:首次揭示了时间的量子特性，建立了相应的时间量子理论(RMT)。
2.利用RMT建立了低强度激光生物效应的非振动跃迁理论(NRT)。
3.居住地生物学:RMT和NRT提出了物理信号的物理放大模型和时间并行性，建立了生物居住地提取的时间方法(BIT ),揭示了最可能期望寿命Y与最佳年龄H的关系:Y=2H+1。
4.中医基础理论:将过程时间与阴阳相结合，发展中医方法，建立阴阳虚实时间理论；提出了穴位的生物相干性，提出了感传循经的时间子模型，建立了经络现象的时间理论。
5.透射光学:麦克斯韦方程写成薛定谔方程，利用量子力学方法建立光束传播的量子力学理论。其中，光生物学的时间量子理论被国际经济评价(香港)中心、香港卫宝会和世界华人重大科技学术成果评委会联合评定为世界杰出重大学术成果，中医阴阳时间理论研究获1999年第二届全球华人医学大会张仲景创新发明金奖。激光化学时间量子理论获第二届华中科技推介会二等奖。在Laser Sur Med、Phys Rev E、China Science等杂志发表论文近60篇；SCI发表论文40余篇，被引用20余次。
6.发现了哺乳动物非视觉细胞的协同光信号转导现象。光生物调节(Photobiomodulation，PBM)是通过激光或单色光(Li)对生物系统进行非破坏性调节。李灿分为低强度照射(10w/cm)和中等强度照射(0.10 ~ 1.0 w/cm)，其中低强度和短时间MIL照射称为低水平照射(LLL)。在刘颂豪院士的带领下，刘承毅教授的激光运动医学实验室(LSM)从国际上提出PBM以来，已经从事了16年的研究，一直坚持研究LIL的生物学效应。该实验室首先提出了LIL的类激素模型，并逐渐将其发展成为生物信息模型。2001被细胞光信号转导实验直接证实，获得美国激光医学会年会最佳优秀光生物刺激论文奖。最近，将信号通路置于细胞中的功能网络进一步发现了冗余机制。多年来发现，LIL可通过非可见光调节影响多种细胞生理功能，抑制细胞凋亡，抵抗氧化应激，促进细胞增殖，诱导健康中性粒细胞形成胞外杀菌网。在剂量关系方面，LSM首先发现了剂量带效应，发现PBM的初始过程是PBM的关键过程，并进一步给出了定量的剂量关系。结合FSH的剂量关系研究，发现了LIL的适应特点。这些发现不仅深化了PBM的研究，也为LIL的临床应用提供了坚实的理论基础。LSM建议，LIL可以作为阿尔茨海默病、运动损伤和病毒性流感等疾病的辅助疗法。
7.《低强度激光鼻内照射疗法》一书于2010在人民军医出版社以中英文出版。这本书是中英文对照，比较专业。系统介绍了低强度激光鼻内照射疗法及其家庭使用方法。刘教授使用天津华信医疗公司的产品进行基础研究。
8.提出了功能内稳态和成功压力的概念。早期对PBM的研究关注的是PBM是否被观察到。刘承毅教授将负反馈与功能和应激相结合，提出了功能特异性稳态(FSH)和成功应激的概念，并将PBM分为低水平的PBM和高水平的PBM，从根本上解决了PBM何时可观测的问题。
然而，近年来人们发现，仅仅谈论PBM在某种功能上的存在是不够的。只有将功能放入细胞或组织等生物系统的功能网络中，才能更全面地理解PBM。随着功能网络的引入，PBM可以进一步分为PBM(直接PBM，dPBM)和间接PBM (iPBM)。
9.中性粒细胞的光信号转导现象
细胞膜上有大量肽类激素等信号分子的受体。膜受体介导的信号转导包括信号分子的识别、信息的转化和转导以及效应子的激活，其中实现信息转化和转导的蛋白激酶构成了信号转导通路。信号通路可分为两类:Gs蛋白介导的信号通路为第一类(通路1)，Gq蛋白、Gi蛋白或受体相关酶介导的信号通路为第二类(通路2)。视细胞和视网膜神经节细胞的细胞膜上有能随光子振动的受体，由它们介导的信号转导称为光转导:PTD)。
中性粒细胞非线粒体(PMN)产生的活性氧(ROS)现象称为呼吸爆发。前人(Schepetkin等1994，Karu 1998)发现低强度He-Ne激光照射(LiHNL)可以调节PMN的ROS产生。我们的研究表明(Duane et al 2001)，LIHNL可以诱发PMN呼吸爆发(PMN 1)；此外，LIHNL通过途径2 (PMN2)诱导PMN呼吸爆发。我的论文结论(Duane等人2001)被其引用10次，其中PMN1被狮式战斗机等人(2003)、克列巴诺夫等人(2005)和赞-巴尔等人(2005)作为研究LIL细胞功能的典型例子引用，PMN2分别被Schindl等人(2005)引用。在列举讨论LIL机制的代表性论文时，Karu等人(Derkacz等人，2005年Bisland等人，2006年)以及Karu和Alexandratou等人(Zan-Bar等人，2005年)的论文与其他论文并列引用。在讨论ROS介导PBM的机制时，Hamblin等人(2006)引用了Lubert等人的工作和著作，我的论文发表于2006年8月5438+0，同年4月我们在ASLMS年会上的报告引起了生物刺激组会议代表的广泛关注。国际低强度激光治疗研究与应用网站负责人、专著作者之一(tunér et al . 1999)Hode博士非常赞赏我们的理论工作，ASLMS前主席、马克和达科奖获得者Lanzafame博士认为我们的工作令人振奋(刘承毅et al. 2001)。
和LIHNL之间的相互作用是非振荡的(Li等人2003)。为了与PTD相区别，我们把非特定振动引起的PTD称为非特定PTD (NPTD)。Shefer等人(2001)也发现了骨骼肌卫星细胞的NPTD。随后，有关NPDT的论文陆续发表(Shefer等2003，高等2006)。LIHNL对PMN效应的研究是基于血管内低强度激光照射血液:Ilib (Schepetkin等1994)。ILIB首先由美国人提出，并在俄罗斯和中国流行起来。虽然俄罗斯的基础研究很多(Schepetkin等1994，Karu 1998)，但高水平的基础研究大多在国内(童等2000，段等2001，米等2004)。Duane等人2001和Shefer等人(2001)在SCI中的引用次数相同(均为6次)，在NPTD研究论文的引用次数上并列第一。
10.光信号抑制淀粉样蛋白25-35诱导的PC12细胞凋亡。
细胞可以通过坏死、凋亡、非凋亡性程序性死亡和衰老而死亡。淀粉样蛋白(Aβ)25-35诱导PC12细胞凋亡是阿尔茨海默病病的细胞模型之一。我们用640的波长？用15nm的红色发光二极管阵列(RLED)照射，发现它能抑制Aβ25-35诱导的PC12细胞凋亡。美国外科学会非常重视这一研究成果，由国际旅费资助的参加了美国外科学会年会，《激光外科医学》破例以速报形式迅速发表(段等2003)。这是迄今为止唯一一篇以研究通报形式发表在《激光外科》上的论文。Santana-Blank等(2005)引用了这一研究结果，不仅指出了其对AD治疗的意义，还做了初步的机制探讨。虽然Yamamoto(2000)在会议上发表了低强度GaAlAs半导体激光(905nm)对PC12细胞神经递质分泌和离子通道的影响，但我们的论文是唯一研究LIL PC 12细胞影响的期刊论文。虽然有人研究了LIL对细胞凋亡的抑制作用，但我们的论文是唯一一篇在神经细胞模型中研究LIL对细胞凋亡抑制作用的论文。到目前为止，对AD还没有有效的预防和治疗方法。PBM是一种非常安全的康复方法，我们的研究为直接LIL照射颅骨防治AD提供了依据。
11.光生物调节的生物信息模型
光对细胞功能的调节途径可分为两类。特定途径由随光振动的内源性光敏剂(Zan-Bar等人，2005年)介导，如细胞色素c氧化酶(Karu1998)、血红蛋白(Mi等人，2004年)和内源性卟啉(狮式战斗机等人，2003年)，而非特异性途径由不能随光振动的内源性光敏剂介导。2004)。细胞色素c氧化酶介导的特异途径最早由Karu(1998)提出，最近被实验完全证实。细胞膜受体介导的非特异性途径最早由我们提出(刘等1996)，激光生物刺激的肽类激素模型(刘等1996，等1997a)发展为激光生物刺激的生物信息模型(等1997b，等2003)和()的生物信息模型(刘等2004)。
卡鲁(1998)从氧化还原电位(RDP)的角度总结了PBM现象。PBM对RDP在正常范围的细胞无效，RDP越低，PBM的作用越强。BIMP从量子力学的角度进行了论证。单个分子与光子发生非* *振动相互作用的几率非常小。非特异性途径取决于细胞的状态。功能正常的细胞处于稳态，远离稳态的细胞是异常的。只有远离稳态的细胞的膜受体处于超辐射状态，单个受体分子与光子的非* *振动相互作用可以被受体数目的平方(约104)(约108)放大。因此，PBM可以促进远离稳态的细胞恢复稳态，具有细胞修复的功能(刘承毅等2006)。
启动信号通路所需的细胞膜受体构型的特殊变化可以通过分子内电子运动和核运动的耦合来实现。根据光对电子运动的非* *振动激活模式，BIMP将单色光扩展到长波紫外线UVA(320-400nm)和短波红外线IRA(700-1000nm)，并将其分为UVA、紫、蓝、绿等冷色和IRA、红、橙、黄等暖色两大类。在单色光不引起细胞损伤的前提下，BIMP将单色光的剂量从低到高分为几个剂量段，分别表示为剂量段n (n = 1，2，...).在剂量范围内(2n-1)，BIMP表示为BIMP(2n-1)，暖色兴奋通路1；冷色兴奋途径2。在剂量范围2n内，BIMP表示为BIMP2n，暖色兴奋途径2，冷色兴奋途径1。
不仅得到可见光(段等2001，谢弗等2001 & 2003，NPTD实验2003，高等2006，UVA(Bode等2003)和IRA(Schieke等2002)直接支持，细胞水平的实验间接支持，与中医理论完全一致(刘等2005)。直接陈述的相关论文刘等(1996，1997)、(1997 a & amp；b)分别被CNKI 1、5、8、13次引用。在所有与BIMP相关的工作中，SCI收录了26篇文章，SCI引用了7次，SPIE《弱光治疗的机制》中的两篇综合论文各被引用1次，欧洲专著被引用1次，CNKI被引用51次。作为对、的直接验证(段等2001 & amp；2003)在前面两个小节中进行了介绍。此外，高晓玲等人(1999)引用了BIMP对实验结果的解释；徐传山等(2000)总结了BIMP，强调了研究低强度激光信号转导的重要性。杨在福等人(2002)总结了BIMP，他们指出BIMP与实验的矛盾可以用PBM的单色光特异性和细胞特异性来解释。
BIMP获得了ASLMS 2000年会最佳基础科学论文提名，并以硕士生段瑞的名义获得了最佳生物刺激论文奖(刘承毅等2000)。全文修改后收录于欧洲医用激光联合会主席主编的专著(刘等2003)。
麻醉剂对PBM的影响
细胞和临床已证明PBM能促进伤口愈合，但30多年的动物实验从未得出一致的结论。从麻醉药的角度，我们发现动物实验的有效性可能与制作伤口所用的麻醉药种类有关(李等2001)，在ASLMS 2001年会生物刺激组会议上作为热门话题进行了讨论，实验研究在夏季得到资助(等2001)。我们研究了氯胺酮对LIHNL促进的成纤维细胞增殖的影响，证实了氯胺酮可以完全抑制LIHNL促进的成纤维细胞增殖，为进一步解释30多年来的争论提供了细胞基础(李燕等，2004)。ASLMS对此结果非常重视，国际旅费资助李燕参加会议(李燕等2002，李等2002)。
13.强激光束边缘的光生物学调节
激光外科是激光医学发展最快的领域。大多数手术激光的即时效果是相似的，但长期效果却大不相同。我们将高强度激光束分为中间* *度部分和边缘的低强度部分。假设在高强度激光束的边缘有PBM，手术激光的长期效应由BIMP解释，在2002年的ASLMS2002年会上得到高度重视。该论文(刘等人，2002a)从提交的生物刺激会议提升为所有代表的小型会谈总结会议I的第一份报告，并被邀请在在线出版物Laserexpress上发表全文。本研究课题得到了美国语言文学学会暑期学生的资助(李燕等，2002)。“激光手术中的低强度激光效应”被列为国家自然科学基金近期的优先研究领域(谢树森等，2004)。以单层成纤维细胞为模型，研究了Nd:YAG激光及其倍频绿色激光束中心的损伤效应和边缘对未损伤细胞的非损伤效应。发现后者与一样有(黄2005)，支持了来自细胞模型实验的强激光束边缘的假说，为解释手术激光的远期效应提供了细胞基础。14.光束传输的薛定谔形式理论将麦克斯韦方程转化为薛定谔方程，得到量子力学的哈密顿量和波函数，利用量子力学方法建立光束传输的薛定谔形式理论。用量子力学的平均值方法重新定义光束传播参数，用海森堡像研究算符的演化，分别得到实折射率和复折射率介质(刘等2002b &: C)，证明(有效)质量因子守恒是(有效)ABCD矩阵存在的充要条件， 从(有效)质量因子守恒出发，得到了(有效)ABCD矩阵及其衍射积分，为生物组织的光束传输和体内PBM剂量的严格计算提供了理论依据。 发表论文10篇被SCI收录，被SCI引用8次，被CNKI引用2次。