量子力學在醫(yī)學領域研究中的應用
文／汪小波
量子醫(yī)學是量子力學與醫(yī)學的邊緣學科，是通過量子現(xiàn)象對機體進行綜合、系統(tǒng)、全面、發(fā)展性地預防、調節(jié)、診斷、治療、康復的學科。生命現(xiàn)象表現(xiàn)為某種量子形式。人體是由微粒構成，人體靠近黑洞或中子星時將被撕裂成亞原子粒子。量子醫(yī)學使醫(yī)學研究從宏觀進入微觀。微觀世界的特征是量子性和概率性。從微觀世界來考察生命必然與量子力學發(fā)生聯(lián)系。量子醫(yī)學將引領對各種疾病的本質認識。它將闡明生物分子的結構及其功能、細胞的分化、新陳代謝的機理、遺傳和變異、衰老和癌變、藥物的應用等。以量子力學出發(fā)開發(fā)出來的新醫(yī)療技術與手段將層出不窮。如美國科學家利用電子芯片培育土壤中的微生物發(fā)現(xiàn)了新抗菌化合物，將有望破解耐藥困局。又如，引領第四次工業(yè)革命的3D打印是信息技術發(fā)展的產(chǎn)物，在口腔臨床治療中具有劃時代意義。再如將石膏模型掃描到計算機，由成像系統(tǒng)建立虛擬牙科石膏模型，3D打印能確保牙齒修復體的精密性等。3D打印在口腔臨床中的應用是多方面的，是未來口腔治療中不可或缺的工具。
AES、AAS、MRI 、UV 、IR、MS等儀器分析方法在醫(yī)學研究領域中的廣泛應用，使得醫(yī)學和量子力學發(fā)生自然聯(lián)系。不少醫(yī)學難題的破解離不開儀器分析手段，而背后理論依據(jù)則是量子力學原理。能級是能量量子化直觀描述。AES、AAS是電子在原子能級中躍遷的結果；MRI是核自旋與外加磁場方向不同產(chǎn)生能級，在無線電波輻射下，原子核發(fā)生躍遷的結果；UV是分子中分子軌道上電子躍遷的結果；IR是分子振動和轉動量子化的結果。
儀器分析手段必將在口腔材料研究中發(fā)揮重大作用。中國工程院院士張興棟教授指出，我國口腔生物材料90%以上依靠國外進口，這種狀態(tài)必須改變。再生醫(yī)學是利用材料去刺激細胞再生，調動人體自我康復能力。這是當代生物材料發(fā)展的前沿，也是口腔生物材料的發(fā)展發(fā)向。具有生物活性的牙科材料已經(jīng)成為今天的主要研究方向，也是在未來最應該大力推廣的牙科材料，因為具有生物活性的材料能夠刺激機體自體生長，從而最大限度地修復已經(jīng)缺損、缺失的組織。再如仿生磷酸鈣和骨形成蛋白在骨再生中能夠沉積于金屬植入物和生物材料；誘導干細胞按照需要的形態(tài)完成成骨細胞轉變，最后形成自體產(chǎn)生的骨組織。
1.原子發(fā)射光譜法（AES） 人們生活水平的提高相伴齲齒發(fā)病率日見增長，我國目前其發(fā)病率已達到60% —70% （甚至高達90%）。研究預防和治療齲病已顯得十分重要。對齲齒的牙本質和牙釉質各微量元素分別測試,有人用AES 測定齲病組和對照組牙齒(健康牙齒) 的牙釉質與牙本質中Zn、Fe、Cu、Sr、M g、Cr、A l 和Pb 等微量元素的含量及變化, 推斷微量元素與齲病的關系, 為齲病的治療提供科學參考依據(jù)。牙齒樣品經(jīng)HNO3、HClO4混合溶液溶解, 采用AES測定齲齒和健康齒的牙釉質與牙本質中Zn、Fe、Cu、Sr、Mg、Cr、Al 和Pb 等微量元素。實驗測得齲齒牙釉質與牙本質中Zn、Fe、Cu 和Sr 含量均明顯低于健康齒, 而Mg、Cr、Al 和Pb 含量則均高于健康齒, 說明牙齒中的微量元素是指示齲病的一種因子。為口腔醫(yī)學研究、預防和治療齲齒提供了參考數(shù)據(jù)。
2. 原子吸收光譜法（AAS） （1）AAS對目前口腔修復臨床應用較多的鎳鉻合金、鍍金鎳鉻合金、涂金泥鎳鉻合金、鈦合金和金鈀合金這5種烤瓷合金在人工唾液中浸泡后的金屬離子析出進行分析，用以比較各類合金的耐腐蝕性和生物相容性,從而為臨床實踐提供參考。（2）應用AAS檢測健康人、口腔粘膜白斑患者、口腔鱗癌患者的血清和組織中微量元素銅、鋅含量。結發(fā)現(xiàn)①鱗癌患者血清鋅、銅/鋅值與對照組相比,差異非常顯著:與白斑患者相比,也有顯著差異。白斑患者血清銅高于對照組,差異非常顯著,但血清鋅、銅/鋅值與對照組比較,無顯著性差異。②鱗癌患者病變組織各項測定值與對照組、白斑組相比,均有顯著性差異;白斑患者組織銅高于對照組,鋅低于對照組,有顯著差異,而銅/鋅值差異無顯著性。
3. 磁共振成像(MRI) 1973年研發(fā)出了核磁共振現(xiàn)象的成像技術（MRI）。1980年核磁共振應用于臨床醫(yī)學。在做MRI體檢時，被檢人員不應帶磁性物品。因此研究口腔臨床常用的金屬材料對磁共振成像影響程度就很有必要。金、銀、鈦、銀汞合金和鎳鈦記憶合金因其導磁率低對磁共振成像無影響，不銹鋼全冠、醫(yī)用不銹鋼絲、鈷鉻合金和鎳鉻合金對磁共振成像有不同程度的偽跡干擾,尤以鎳鉻合金的干擾最為嚴重。而功能性磁共振成像fMRI具有無創(chuàng)傷地對神經(jīng)元活動進行較準確的定位、較高的空間和時間分辨率及較好的可重復性等特點,在神經(jīng)科學的基礎研究領域與臨床研究得到廣泛應用。fMRI在口腔醫(yī)學的應用主要集中在口腔功能的研究。
蘭州大學口腔醫(yī)學院探討了基于核磁共振氫譜（1HNMR）的代謝組學方法在快速鑒別不同念珠菌的種類和分析相關代謝產(chǎn)物的化學物質種類的可能性。該法在口腔念珠菌的快速檢測中和相關代謝產(chǎn)物的分析中有很好的應用前景。有人以甲基丙烯酸、1,10-癸二醇和三氯氧磷為主要原料合成出了口腔粘接新型材料磷酸二氫(甲基丙烯酰氧癸)酯。并用1HNMR、MS和31PNMR對產(chǎn)物結構進行了表征確認。
4. 紅外光譜（IR）和紫外光譜（UV） 有人研究指出，獲取牙周炎、牙齦炎和健康組織區(qū)的齦溝液樣本的IR譜，使用多變量的統(tǒng)計學線性分析方法，可對齦溝液吸收光譜的炎性指數(shù)進行定性評估。通過IR譜分析牙周炎組、牙齦炎組、健康組齦溝液中的4種分子標志物，可以準確地區(qū)分健康的和病變的牙周組織。
中草藥提取物可用于口腔衛(wèi)生保健，其藥理性能和機理一直受到國內外學者關注。有人研究了荷葉提取物對牙周炎、口臭、牙齦紅腫等病狀的主要致病菌的抑制作用。其中某淡黃色晶體與鹽酸鎂粉反應呈陽性，以及從UV上看都表明是黃酮類化合物。1HNMR證實其分子式C12H20O12（金絲桃苷）。
5. 激光 1997年Er:YAG(鉺:釔、鋁、石榴石)激光獲得FDA批準作為牙體硬組織激光應用于臨床。Er:YAG激光在治療過程中具有無痛、對牙髓組織刺激小、不改變牙體組織結構等特點，在去腐、備洞等方面的作用已得到證實。Er:YAG激光憑借其自身的優(yōu)勢也在口腔醫(yī)學領域獲得了越來越多的關注，它對牙周致病微生物也有較強的抑制、殺滅作用。
6. 量子力學對產(chǎn)生癌癥的解釋 “只有量子力學能解釋生命過程中的化學鍵的特殊作用?！保ㄑΧㄖ@）。3環(huán)到7環(huán)的許多芳香烴，有不少有致癌活性。普爾曼等提出了K區(qū)理論。K區(qū)是進行鍵反應的部位，L區(qū)是進行對位加成反應的部位。致癌烴應具有化學反應能力強的K區(qū),而L區(qū)則應較弱。
汪小波，四川省夾江中學退休教師，四川省特級教師。曾任多屆夾江縣政協(xié)常委、夾江中學教科室主任。曾獲樂山市優(yōu)秀人才、樂山市優(yōu)秀教師、夾江縣首屆名教師等稱號。發(fā)表論文論著80多篇（部），有多個教育科研課題獲省市成果。
“青神天梯杯”2025七夕征文大賽
“鸞扇斜分鳳帷開，星橋橫過鵲飛回，爭將世上無期別，換得年年一度來?！痹?025年中國情人節(jié)七夕節(jié)即將到來之際，《三蘇文學》特舉辦“青神天梯杯”2025年七夕征文大賽，征集有關七夕的詩詞、散文、小說等作品。
四川省青神縣河壩子玉蟾寺在白石巖上從寺廟上到山頂?shù)氖A被廣大網(wǎng)友譽為“青神天梯”，賦予愛情相愛相守的象征，是四方游客及網(wǎng)友爭相打卡之地。
1、征稿時間：2025年7月23日至2025日8月31日。
2、作品應為與七夕節(jié)相關的小說、詩歌、散文等原創(chuàng)作品。
3、作品抬頭應注明“青神天梯杯征文大賽”。參賽作品投《三蘇文學》主編微信／ZWB612462。
4、參賽期間作品所有贊賞全部作為大賽運營費用及獎金。
5、參賽作品在《都市頭條》三蘇文學專欄上刊發(fā)，同時在《三蘇文學》微信公眾號上選發(fā)。
6、作品在都市頭條瀏覽量達4萬、點贊及留言達20個（條）才能入圍。
6、大賽設一、二、三等獎各一名，贈送《三蘇文學》會員資格一年，分別獎勵精美榮譽證書各一本。優(yōu)秀獎5名，贈送《三蘇文學》會員資格一年。
7、2025年9月5日在《三蘇文學》微信公眾號上發(fā)布獲獎名單。
8、三蘇文學招募會員，將在全國各省設立分社，壯大三蘇文學社，會員可以升入管理層，投稿可優(yōu)先編發(fā)。有意可聯(lián)系主編微信／ZWB612462。
三蘇文學社
2025年7月23日
趙文碧，四川省青神縣河壩子人，三蘇文學社社長、主編，擅長寫散文與地方傳說，代表作品有《火燒玉蟾寺》、《丞相敬師》等，作品常見于《三蘇文學》微信公眾號、江山文學網(wǎng)、都市頭條、金榜頭條、美篇、百度等。
三蘇文學將在每年年底評選當年三蘇文學的優(yōu)秀作者，按投稿量、瀏覽量、評論數(shù)、獲精次數(shù)、上紅榜各占25％，前三名將獲得精美榮譽證書及至尊獎杯，并同時在《三蘇文學》微信公眾號、都市頭條、金榜頭條、今日頭條、百度等平臺廣泛頒布彰顯榮耀，到時可以做現(xiàn)場頒獎活動。歡迎文學老師們踴躍參加、積極支持、互相轉告。
