生物发光是非常有趣的现象，广泛存在于自然界，并已经被应用到基因调控和体内成像等领域。生物发光的基本原理是：荧光素分子在生物体内经过一系列化学反应生成高能态的分子，而当不稳定的高能态分子跃迁到稳定态时，多余的能量以光的形式辐射出。目前普遍认为生物发光遵循化学引发电子交换荧光机制。该机制是1977年Koo和Schuster研究联苯二酰基过氧化物的化学发光时提出的。其关键的两个条件为自由基离子对的形成和全电子正逆向转移。

　　方维海课题组在之前对萤火虫荧光素多颜色发光的研究成果之上(已被PhysOrg.com科技新闻网报道，见http://www.physorg.com/news182078718.html)，进一步采用高精度的量子化学计算对萤火虫发光机理进行了探索。研究表明，萤火虫发光过程并没有形成自由基离子对。而且，虽然存在电子正逆向转移，但此现象不是全电子而是部分渐进可逆电荷转移。为此，他们提出了渐进可逆电荷转移引发荧光的新机理。该项研究首次在电子态的水平阐明了萤火虫生物发光的化学起源。渐进可逆电荷转移引发荧光机理也可能用于理解其他生物发光现象。

　　相关的研究成果最近发表在国际化学界最具影响的科技期刊美国化学会志上(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja302979t)。

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