沈慧
0.1毫米,這是人類肉眼分辨的極限,如果想看得更小、更清,就需要借力探微神器——顯微鏡。前不久,中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所(簡稱“蘇州醫工所”)承擔的國家重大科研裝備研制項目——“超分辨顯微光學核心部件及系統研制”通過驗收,標志著我國具備了研制高端超分辨光學顯微鏡的能力
據“超分辨顯微光學核心部件及系統研制”項目負責人、蘇州醫工所所長唐玉國介紹,“與以往的光學顯微鏡相比,我們自主研發的超分辨光學顯微鏡,其成像分辨率從200~300納米提高到了50納米,性能指標可媲美國際主流產品”。這意味著,我國終于掌握高端光學顯微鏡核心技術,將為相關前沿領域的原創性研究提供重要技術支持。
1.探秘微觀世界的神器
為看清變幻莫測的大千世界,1665年,英國科學家羅伯特·虎克制造了第一臺用于科學研究的光學顯微鏡,用以觀察薄薄的軟木塞切片,進而發現了細胞。這一對未知的探索讓人們接觸到顯微鏡下的一個微觀世界,猶如一束光照進黑不見底的深淵,點燃了科學家們研發光學顯微鏡的熱情。
借助光學顯微鏡,科學家們在微觀世界里縱橫馳騁,第一次發現了細菌和微生物,但不久卻遭遇冰冷的現實:由于存在一道無法逾越的“墻”——光學衍射極限,傳統光學顯微鏡的分辨率只能達到200納米(0.2微米)左右。換句話說,如果物體小于0.2微米,通過光學顯微鏡將僅能看到一個模糊的光斑,科學家因而無法從分子層面研究活細胞。……