太赫茲生物物理專題編者按

人類對疾病的恐懼、對健康的渴望、對永葆青春的向往和對返老還童的想象都可能成為驅動科學與技術創新的內驅力.激光的發明、顯微技術的發展和蛋白質結構的解析等，誕生了許多諾貝爾獎.物理與生物的交叉融合不僅讓人類用物理的手段解決生物問題，而且生命科學的發展需求也推動了物理學的發展.然而，在電磁波譜上，還有一個至今沒有被人們完全認識的頻段—太赫茲電磁波，因其長期受限于電子學和光子學技術擴展的瓶頸，至今未能服務于人民生命健康.同時太赫茲信息神經系統的產生、探測以及太赫茲波對生物組織的作用規律都需要進一步探索.

盡管太赫茲科學與技術已發展近半個世紀，由于太赫茲波源的缺乏，太赫茲電磁波與物質相互作用，尤其是與生物物質相互作用的研究一直止步在弱場線性相互作用層面.在弱場區間，人們正在利用太赫茲譜學成像技術研究生物物質的光譜特征，正嘗試將其應用于新冠檢測、腫瘤篩查、物質鑒別等.近年來，隨著大型同步輻射光源、自由電子激光、高頻率真空電子器件、半導體器件以及超快超強高能激光技術的快速發展，為太赫茲電磁波源技術帶來了前所未有的進步，各種大功率太赫茲波源已相繼問世.人們在DNA、蛋白、水等最基本生命物質中觀察到了太赫茲場誘導的電磁生物效應，并在分子層面、細胞層面、組織層面、個體層面都看到一些太赫茲誘導的非熱生物學現象，例如利用強場太赫茲激光作為“電磁剪刀”對基因進行無剪切酶參與的基因編輯、神經細胞中太赫茲信息的產生和傳輸以及太赫茲對神經系統的刺激作用方面的研究成果也已經被報道.這些激動人心的結果展示了太赫茲生物物理服務于人民生命健康的潛力.

“中國生物物理學會·太赫茲生物物理分會”于2020 年11 月批準成立，并于2021 年在天津召開全國太赫茲生物物理年會.基于本次大會，在國防科技創新研究院常超教授的提議下，我們邀請了國內若干位活躍于太赫茲生物物理研究前沿的中青年學者撰文，對近年來該領域部分熱點進行總結回顧.其中既包括對太赫茲生物學效應、太赫茲生物化學傳感檢測、太赫茲無線通信等的綜述，也包括太赫茲近場顯微鏡技術、分子動力學模擬、水合物太赫茲調控、太赫茲輻射源等方面的研究論文.受水平及時間所限，本專題所反映的太赫茲生物物理研究現狀難免掛一漏萬，不當之處懇請各位同仁批評指正.希望本專題能對國內太赫茲生物物理研究的學術交流做一點貢獻.