近年来，频率介于红外线与微波之间的太赫兹波因其独特的物理特性，逐渐成为物质结构分析、安全检测和通信技术等领域的研究热点。在2023年香山科学会议第488次讨论会上，中国科学院院士姚建铨强调：“应加强太赫兹波在物理学、生物学、医学及材料科学等学科的交叉融合，以推动其在生物医学领域的研究与应用。”

太赫兹波的研究历史可以追溯到20世纪80年代之前，当时由于技术和材料的限制，科学家难以获得频率在0.1到10太赫兹之间的电磁辐射，导致“太赫兹空隙”现象。随着科技的不断发展，产生、传输和检测太赫兹波的技术取得了重大突破，逐步填补了这一空白，为其在科学和应用中的广泛利用奠定了基础。

太赫兹波在生物医学中的潜在优势引起了广泛关注：首先，太赫兹波具有类似X射线的穿透能力，但其光子能量较低，不会引起生物组织的光离化，因而在成像方面具有较高的安全性。其次，许多生物大分子的能级正好落在太赫兹波段，能够表现出强烈的吸收和共振现象，从而揭示分子内部的重要结构信息。特别是，太赫兹波对生物体内的水分含量极为敏感，可用于研究生物组织中的水分分布。此外，太赫兹波还具有信噪比高、稳定性强、相干性好等优点，为生物医学成像和检测提供了新的技术手段。

姚建铨指出，太赫兹技术在微观层面可以帮助科学家理解生物大分子和细胞之间的相互作用机制；在宏观层面，则有望在疾病诊断、治疗、监测和预警，以及药物研发中发挥重要作用。已有研究表明，太赫兹波能够快速识别乳腺癌、皮肤癌、结肠癌和肝癌等多种肿瘤的病理特征，为早期诊断提供了新途径。

国际上，太赫兹生物医学研究已成为生命科学领域的热点之一。自2000年欧盟启动“THz-Bridge”国际合作项目以来，多个国家如意大利、德国、以色列等纷纷加入相关研究。韩国首尔大学、美国弗吉尼亚大学、加州理工学院等机构也设立了专门的太赫兹研究中心。在中国，2011年中国工程物理研究院与第三军医大学西南医院合作建立了“生物医学与工程物理交叉实验室”，将太赫兹在生物医学中的应用作为重点研究方向。2012年，工程物理研究院成立的太赫兹研究中心也将生物医学作为重要领域之一。

姚建铨强调，当前亟需突破的科学难题包括：太赫兹波与生物大分子的作用机制、特定组织和细胞对太赫兹波的生物效应，以及相关的关键技术和仪器设备的研发。科学界应加强学科交叉合作，联合攻关，以实现太赫兹波在生物医学中的突破性应用，为疾病诊断和治疗带来革命性变革。