生物超弱光子辐射(UBE)与生命系统的细胞分裂、生理代谢、光合作用等许多生命过程密切相关，蕴涵着丰富的生命信息，对于这个来自生命体系的电磁信息的分析与解读是近十几年来物理科学、生物科学和信息科学共同关心的研究课题。本文首先研究了生物超弱光子辐射探测技术，而后，在深入分析细胞生命状态和生物超弱光子辐射机理的基础上，通过激光器与生物细胞的类比，将生物超弱光子辐射中自发发光和延迟发光信息加以整合，提出了基于生物超弱光子辐射的细胞状态的表征、测量和分析方法，并利用本课题组改进的生物超弱光子辐射探测系统分别对植物叶片衰老、种子萌发和鸡蛋衰败过程中自发发光和延迟发光的变化规律进行了研究，探讨了其应用潜力，取得了如下进展：　　 (1)本课题组设计的基于LED的生物超弱光子检测系统能够精确控制激发光源的光照时间、光照强度、电子快门的开闭时间和采集生物系统延迟发光信号，并能够保持样品室温度恒定，暗室背景噪声低（50cps以下）。　　 (2)通过将活细胞与激光器类比，用细胞超弱光子辐射中的延迟发光积分强度I(T)和自发发光积分强度ISL(T)的比值作为描述细胞生命系统状态的状态参量Q，由此引出细胞生命系统状态的序参量R；给出了生物延迟发光的三个动力学模型并通过实验证明了这些模型的可靠性，得到了延迟发光积分强度的计算方法，实现了对细胞生命系统状态参量及其序参量的定量测量、计算和分析。　　 (3)结果发现，H2O2胁迫下菠菜叶片自发发光强度ISL的变化与丙二醛(MDA)含量的变化呈正相关，自发发光的变化可以反映细胞膜脂过氧化程度；在轻度H2O2胁迫下，叶绿素含量的变化分别与状态参量Q和序参量R的变化呈现很好的正相关，说明了状态参量Q和序参量R的变化可以反映叶片衰老过程中细胞状态和组织序的变化。　　 (4)萌发过程中两个小麦品种的自发发光增长趋势与种子活力的增长不同，渗透胁迫抑制了自发发光的增长；小麦种子的延迟发光符合双曲线弛豫，I(T)和Q值随萌发时间呈现阶跃式的增长；渗透胁迫下抗旱性不同的小麦品种的细胞序参量R呈现出很大差异，这种差异提示序参量R有可能作为植物种子抗旱性评价的物理指标。　　 (5)随着存储时间的进行，鸡蛋自发发光强度ISL呈现出增强的趋势，高温加剧了这一趋势；延迟发光积分强度随存储时间的延长呈现出减少的趋势，高温促使了延迟发光积分强度的降低；状态参量Q及反映偏离初始状态程度的K值与哈夫单位和蛋黄指数的变化呈现很好的线性关系，提出了基于超弱光子辐射的描述鸡蛋新鲜度的新方法。