激光在生物医学中的应用是人类历史上的重大进步之一,它不仅仅开辟了对疾病和生命科学发生发展的新途径,而且提供了临床诊治疾病的崭新手段。在现代的研究中,激光已经被普遍的应用到内科、外科、妇科、眼科、儿科、耳鼻喉科、皮肤科、口腔科、肿瘤科、针灸科、理疗科等临床各科,在生物医学的学习研究中占有非常重要的地位。激光辐照生物组织的众多效应中,光热效应是其中的一个重要因素,但是生物组织中光热效应的产生、传输和作用机理等还不是十分清楚,有待于进一步的研究。在组织层面上,激光与生物组织的光热效应的研究是一个基础性的研究,在细胞层面上,激光辐照生物细胞的研究对研究离子通道的各种功能具有重要的作用。在对离子通道的研究中,激光刺激会改变离子通道的活性,会通过改变细胞膜周围离子的浓度等影响离子通道的开启和关闭,也会通过改变细胞周围的温度来影响离子的运输等。研究激光对生物细胞的影响时,首先要研究激光辐照细胞时,其瞬态空间温度场的分布情况；然后要建立描述离子分布的泊松-玻尔兹曼方程,通过方程对离子通道动力学进行分析研究。本论文概述了激光在生物临床医学中的发展与应用；简单介绍了生物可兴奋细胞膜上产生的动作点位和离子机制。概括介绍了光在生物组织中的传输模型,包括经典Pennes方程,Weinbaum-Jiji模型和多孔体模型：介绍了光在生物组织的传输模型。本文运用有限元软件对激光辐照生物细胞进行了数值模拟分析,并且与膜片钳空电极实验进行比较,得到了激光辐照生物细胞时温度场的时空分布情况,得到了980nm激光辐照生物细胞时,当照射时间为0.5s时的温升和温度耗散曲线,并通过曲线拟合出其温升和温降方程,对热源项的各个部分进行模拟,得到其径向函数对温度变化的影响比轴向函数打。最后一部分,根据数值模拟的细胞空间温度场的分布,结合恒温下的描述离子动力学的泊松-玻尔兹曼方程,得到空间温度场分布下的泊松-玻尔兹曼方程。