1、课题来源与背景：生物系统超微弱光子发射最初是由 Gurwitsch 在20世纪20年代初描述其发现的洋葱细胞间的有丝分裂辐射而提出的。一个半世纪后，“生物光子”已经作为一个术语被用来描述所有生物系统在200-800nm的光谱范围内，以每秒每可达几百光子的强度永久发射光子的现象。虽然生物光子最初是用以描述单个量子生命系统的连续发射，但是现在已经成为一个通用术语。生物光子发射有时也称为超微弱光子发射或超微弱生物发光，通常被认为是辐射的波长从可见光到近红外透过存在于细胞的电子激发态的分子引起的。发光强度是, ＜10-17Wcm2 ，这是比可见光的水平低 10－ 3～10－ 6倍，远低于生物发光强度，光子携带了代谢产生的活性氧相关联的各种生理或病理状态的生命系统的微观信息。研究发现生物光子辐射与许多生命活动密切相关，如DNA构象的变化，细胞的分裂与分化以及有机物的受损病变死亡等。另一方面，生物光子辐射对外界影响有敏感的响应，如环境温度的变化，环境中污染物的出现，化学和生物制剂的注入，外界电磁场的施加等。
对生物超微弱发光的非线性效应、光子计数统计服从泊松分布、借助生物光子进行的细胞间的通讯以及延迟发光不遵从指数而遵从双曲线衰减规律均很难解释。以德国生物物理学家 Popp 为代表的小组在理论学家 Froehilich在20世纪70年代提出的活组织里存在着构成生物系统空间和时间有序性基础的相干的长程相互作用的概念的基础上，研究了生物超微弱发光的光谱、光学透射性、光子计数统计和光照诱导的延迟发光动力学以及生物超微弱发光与生物体的生理和病理过程的相关性和对生物体温度的依赖关系，提出如下假说: 一部分自发的和光诱导的生物超微弱发光的光子起源于生物系统内一个高度相干的电磁场，这种由生物体内相干电磁场释放的光子叫做生物光子，而且这种相干的电磁场很可能是活组织内通讯网络的基础，这就是生物光子的相干辐射机制。
生物光子的辐射是一个复杂的生命现象对它的全面描述涉及多类学科，包括生物分子学、微生物学、生物化学、量子光学、热力学、非平衡统计物理学、信息论以及现代光探测理论等。随着生物光子实验的进展和理论研究的发展，得到的认可与研究也越来越多，并且被开发应用于医疗、农业、食品安全、环境科学等多个领域。研究了前人在这方面的实验及理论基础，我们则从超微弱生物光子辐射发光材料研究着手，以生物光子辐射理论、相干理论、生命现象的激光效应理论为基础，开始研究一种能带有自辐射的材料能产生对生命体有直接相干性的，以发射200-800nm为范围内的微弱波长为主的激光自发光晶体，通过这种晶体材料，不但要影响生命体内的超微弱发光光子产生的电磁场，还必须要产生有积极效应的影响，利于生命体的健康发展。因此我们公司技术团队对影响、干涉和有相干性的生物超微弱光子辐射发光材料的制造建立一系列完整的方案，针对该技术领域立项组建研发团队，利用LASER提拉法Czochralski来制造能产生自辐射的激光晶体，十多年来公司不断创新研发，建立了自主的知识产权。
2、技术原理及性能指标：本项目名为多掺稀土氧化铝单晶体（生物光子辐射激光晶体）制备关键技术研究与应用，围绕着能实际应用的宗旨，这项技术是将能产生200-800nm辐射的各项元素结合起来，同时能在同一光场内产生与生物体微弱辐射相干的效应，与此同时，这个材料又不能带有任何有害辐射，还要在200-800nm范围平坦分布。设计思想根据德国华裔科学家顾樵在实验和理论研究的基础上提出了生物体辐射的激光器模型，认为生物系统和激光器都是非线性的非平衡的开放系统，都具有产生相干辐射的激活物质、泵浦源和谐振腔。在生物系统中维持生物分子处于稳定非平衡态的能源是新陈代谢中的生化能;生物细胞相当于一个小小的球状谐振腔，球状腔内具有很高的光场，可以引发各种非线性效应，产生非局域性相干辐射。所以要制造的晶体必须要有激光效应中间也要有的激活物质、泵浦源、协振腔。
3、技术的创造性与先进性：（1）、通过激光晶体技术来辐射干涉生物光子的理论本身就是一个创新点，许多的文献和资料都研究了生命体的生物光子现象，通过一种生物光子材料来多幅干涉、影响生命体的研究从我们开始了。