前　　言

太赫兹波是指频率为0.1～10THz，位于红外和微波之间的电磁波，是宏观电子学向微观光子学过渡的波段。近年来，随着THz波的产生、检测技术逐渐成熟和应用领域的极大拓展，THz技术的研发和应用方向已经发生了广泛而深刻的变化。由于其独特的电磁波特性，太赫兹研究工作的关注焦点除天文学、通讯、化学和国防安全等之外，近年来已转移到生物学应用中。由于生物大分子之间/内的弱相互作用力（氢键、范德华力）、骨架振动和偶极子旋转等正好处于THz频谱范围内，并且太赫兹脉冲具有良好的时间分辨率（皮秒量级），使得太赫兹光谱技术和太赫兹成像技术近年来在生物医学中的研究工作广泛开展，是当前受到极大重视的交叉前沿学科。

本书从理论基础到实际运用研究，覆盖了分子、细胞和组织多个生命科学层次的太赫兹光谱和太赫兹成像技术的生物医学运用现状。本书由四篇组成：第一篇详细介绍了太赫兹硬件技术的发展，包括太赫兹源、检测器的发展历史和常用太赫兹系统介绍；第二篇总结了太赫兹光谱技术在生物医学中的应用，本部分的六章分别介绍了在核酸、氨基酸/多肽、蛋白质、碳水化合物、细胞和组织的不同生物样本中的具体运用；第三篇介绍了太赫兹成像的生物医学应用，包括其在乳腺肿瘤、皮肤肿瘤、胃肠道肿瘤和其他类型样本的运用，并对近年来新型太赫兹生物医学成像技术例如分子成像、断层扫描、近场成像等进行了简要的介绍；第四篇讨论了太赫兹辐射的生物学效应，从个体、组织、细胞和分子的多个生命科学层次进行了详细的介绍。

感谢在本书的写作过程中给予无私帮助和指导的专家学者。本书大量引用了他们的研究工作，感谢所有允许我们使用插图的同行们。

府伟灵

2017年3月