美國(guó)能源部部長(zhǎng)和國(guó)家人才——朱棣文（Steven Chu），斯坦福大學(xué)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的孩子又回來(lái)了。
左圖：朱棣文在思考獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。中圖：半信半疑的朱棣文。右圖：做著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究的朱棣文。
諾貝爾獎(jiǎng)得主、美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文作為聯(lián)合作者的一篇論文刊登在《Nature》上，文章表述了一項(xiàng)很小科學(xué)領(lǐng)域中的重大突破：光學(xué)顯微鏡成像方法能達(dá)到0.5nm（納米）的分辨率，其數(shù)量級(jí)比先前所能達(dá)到的最佳光學(xué)分辨率還要小。
傳統(tǒng)的光學(xué)一般都會(huì)受到眾所周知的衍射極限定律的制約，它規(guī)定了光學(xué)系統(tǒng)最小只能分辨出成像光線波長(zhǎng)一半大的圖像，或者說(shuō)對(duì)大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)最小能分辨200nm的像點(diǎn)。這確實(shí)已經(jīng)相當(dāng)小了，但可以說(shuō)還沒(méi)小到足夠能測(cè)量出蛋白質(zhì)分子間的縫隙、或是更靠近地觀察DNA（脫氧核糖核酸）分子。為了實(shí)現(xiàn)這樣的任務(wù)，研究人員已經(jīng)可以依靠電子顯微鏡等非光學(xué)成像方法進(jìn)行試驗(yàn)研究了。
CCD，即電荷耦合器件，其最小分辨率為5nm，這還是達(dá)到單個(gè)DNA分子寬度的兩倍。但是他們還要承受著測(cè)量所依靠的光子到達(dá)半導(dǎo)體片位置不總是一致的困擾；有時(shí)它會(huì)打出電子，有時(shí)它又無(wú)法被測(cè)到，結(jié)果導(dǎo)致圖像模糊。
朱棣文和他的研究伙伴發(fā)現(xiàn)一種糾正這種不一致的方法，他們不僅運(yùn)用額外的光束來(lái)穩(wěn)定整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，還引入一個(gè)靈活的反饋系統(tǒng)來(lái)修正偏差。這樣做可以使光學(xué)系統(tǒng)減少出錯(cuò)，最終將這種偏差下降到僅有0.5個(gè)納米，用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡讓研究人員看到亞納米的分辨率圖像。
這項(xiàng)突破可能會(huì)大大促進(jìn)生物學(xué)研究的發(fā)展，使研究人員第一次能夠觀察到那些視為研究焦點(diǎn)的更小、更復(fù)雜生命元素的結(jié)構(gòu)。就目前而言，短時(shí)間內(nèi)似乎還看不到這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于攝影光學(xué)的可能，不過(guò)至少使我們看到了攝影器材未來(lái)的發(fā)展方向和可能性。
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