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解读诺贝尔物理学奖:没有想到是一项技术获奖

  阿瑟开辟了这项技术后,并一直坚持研究光镊对细胞、单分子、单个颗粒的应用。光镊技术的“鬼斧神工”对于生命科学的意义,正如阿瑟所说:将细胞器从它正常位置移去的能力,为我们打开精确研究细胞功能的大门。光镊是多学科交叉的技术,吸引越来越多的科学家投入其中。

  中科院院士杨国祯:

  这项技术特别是在生命科学和精密测量领域有很大用处。比如细胞、蛋白质分子都是微小颗粒,“光镊”可以用来操控这些分子和微小颗粒,通过调控它们的运动,可以用来研究和测量这些微粒或分子的性能。

  Q:光镊技术在中国的研究进展如何?

  李银妹:

  1989年,中科院院士郭光灿闻讯光镊子技术发明,在国内开启研究。我非常有幸当年能参加到郭光灿老师领导光镊技术研究。为了将光镊技术介绍给中国学者,于1996年出版《生命科学新技术-光镊技术原理、技术和应用》, 2016年又与姚焜老师合著出版了《光镊技术》。

  2013年,我们首次成功利用光镊技术实现对活体动物内的细胞进行光学捕获。在活的动物体内研究细胞生长、迁移、细胞及蛋白质间相互作用等生物学过程,对生命科学、医学研究以及临床诊断具有重大意义。当前正希望将光镊技术向临床方向突破,要将光镊进入到更深层次,即血管内进行细胞操控。

  此突破的难点在于光通过一定厚度的活体组织会受到生物组织的强烈散射,这样就不能形成光镊。采取通过对活体组织外部光场进行调控的方法,期望达到在深度血管内形成光镊的目的。目前已在光场调控方面获取一定进展,寄希望能取得如期目标,将光镊技术推向生物医学实际应用。

  同时在行进的另一个研究方向,即利用光镊操控一个被捏合在单分子上的微米小球来控制单个分子,用光镊提供的pN力研究生物马达相互作用以及RNA分子结构和功能等。

  你造吗?每年数以百万计的矫正眼睛手术,用的是一种叫做啁啾脉冲放大的技术。

  杰拉德·莫柔和唐纳·史翠克兰为人类创建迄今最短、最强激光脉冲奠定了基础。利用一种巧妙的方法,两人在无须摧毁放大材料的前提下成功创建了超短高强度激光脉冲。

  Q:啁啾脉冲放大技术是个啥?

  中国科学院上海光学精密机械研究所所长、中国科学院院士李儒新:

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