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理化所提出從離子學到量子離子學的生物信息轉化技術

2020-01-14 理化技術研究所
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  传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中國科學院院士、中國科學院理化技術研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61, 1027)。随后,他们提出离子和分子的量子限域超流状态是生物信息载体(Nano Res., 2019, 12, 1219)。

  由于量子限域超流狀態下離子和分子的吸收光譜在太赫茲範圍內,因此太赫茲光可以作爲一個工具來實現生物信號的非接觸檢測。近日,江雷等人提出兩種研究方案:一種是利用太赫茲響應研究生物體系的神經信號,另一種是利用太赫茲響應研究人工體系的量子限域離子超流體,並爲生物體系中神經信號的檢測提供優化參數。他們在展望中指出,生物信息是以交流信號爲載體,通過把量子離子學引入生物信息學領域,將爲神經信號研究提供一個新的技術手段,推動神經科學和腦科學的發展,並發展量子離子學技術。

  該項工作近日發表于Science China MaterialsSci. China Mater., 2020, 63, 167),并被遴选为当期封面文章,論文第一作者是理化所副研究员张锡奇,通讯作者是江雷,合作作者是德国马普所教授Markus Antonietti。相关工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金委的大力支持。

基于電子學的神經記錄技術:從離子學到電子學

生物量子離子學技術:從離子學到量子離子學

人工量子離子學技術

未來量子離子學信息技術

Science China Materials 封面文章

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