超分辨率成像技术能否引领生命科学迈入纳米尺度研究新纪元？
光学显微镜作为生命科学研究的核心工具，为人类探索微观世界的奥秘提供了关键支撑。然而，随着生命科学研究的不断深入，对细胞内部精细结构解析的需求日益提升，传统光学显微镜受限于光学衍射极限，难以清晰呈现纳米尺度的结构细节，这一分辨率瓶颈成为制约研究深入的重要因素。
近年来，超分辨率（Superresolution,SR）光学成像技术的飞速发展，彻底突破了传统光学显微镜的分辨率限制，为生命科学研究开辟了新的视野。近日，《中国科学：生命科学》（英文版）在线发表了题为《Cellular optical imaging techniques: a dynamic advancing frontier》》的综述文章。该综述由北京大学陈良怡教授牵头，联合中国科学院生物物理研究所纪伟研究员、北京大学席鹏教授、浙江大学匡翠方教授等多位跨领域专家共同完成，系统梳理与全景呈现了超分辨率成像领域的突破性进展。
该综述聚焦结构光照明显微镜（（Structured illumination microscopy，SIM）、点扫描超分辨率显微镜（Point scanning super resolution，PS-SR）、单分子定位显微镜（Single molecule localization microscopy，SMLM）及深度学习（Deep learning，DL）算法等前沿技术体系，深入阐释了各技术的原理机制与性能特征。例如，SIM通过结构化照明策略突破衍射极限，SMLM借助单分子定位的精密计算实现纳米级成像分辨率，而深度学习算法（如U-Net-SIM3模型）的融入，进一步推动了成像分辨率与速度的双重提升。
当前，超分辨率成像技术已成为生命科学研究的重要手段，在神经科学、肿瘤研究、再生医学等领域得到广泛应用。其不仅为观察细胞器动态、蛋白质分布及分子相互作用提供了全新视角，更助力疾病机制研究与新药开发迈向精准化、精细化层面。
作为高度交叉融合的前沿领域，超分辨率成像技术的发展依赖于跨学科合作与持续的技术创新。未来，该技术将继续突破成像分辨率与速度的极限，拓展生物样本的适用范围，实现从静态结构到动态过程、从单一细胞到复杂组织的全方位解析。随着细胞纳米世界的逐步揭示，超分辨率成像技术必将持续驱动生命科学的探索进程，为深入阐释生命活动的本质、推动相关领域的突破性进展提供关键支撑。
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滤光片膜层缺陷的影响机制、成因解析及防控策略
滤光片作为核心滤波元件，承担着筛选特定波长光线、抑制杂散光干扰的关键职能，其性能直接决定光学系统的成像质量、检测精度与运行稳定性。从消费电子领域的智能手机摄像头，到医疗诊断领域的血液分析仪，从自动驾驶场景的激光雷达，再到深空探测领域的天文望远镜，滤光片的技术指标均为系统性能的核心约束条件之一。
2025-09-05
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从基础理论到精准校准了解偏振光学实验操作指南
偏振光的应用已广泛覆盖3D成像、液晶显示、光学传感及精密测量等多个专业场景。掌握偏振光学的实验原理与操作方法，是深入理解其物理本质、拓展技术应用的核心前提。本文基于偏振光学基础理论，结合实验室标准操作流程，系统阐述线偏振光与圆偏振光的产生、校准方法，为相关实验提供规范化的技术参考。
2025-09-05
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窄带滤光片半高宽选型分析：并非越小越优，适配性为要
在医疗检测领域的荧光定量PCR仪中，窄带滤光片助力仪器精准捕获病毒核酸的微弱荧光信号；在天文观测场景下，其通过滤除杂光使猎户座星云的Hα谱线清晰呈现；在工业生产线的机器视觉系统内，它为设备精准识别水果成熟度提供光学支撑——作为一种可从复杂光信号中“筛选”特定波长光线的精密光学元件，窄带滤光片在多个高精密领域中具有不可替代的作用。在窄带滤光片的选型过程中，半高宽（FullWidthatHalfMaximum,FWHM）是核心且不可规避的参数，行业内普遍存在一种认知误区，即默认“半高宽越小越好”。然而，实际选型需综合考量性能、稳定性与成本的平衡关系，“越小越优”的说法并不成立。
2025-09-05
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可调谐兆瓦级亚20fs可见光光纤激光源的研发突破及其应用前景
生物医学成像对细胞动态过程的微观解析、超快光谱学对分子瞬态跃迁的精准捕捉等前沿领域，波长可调谐且脉冲持续时间极短的超快激光脉冲，始终是支撑科学研究与技术创新的关键工具。然而，长期以来，此类激光源的发展受限于两大核心制约：一是依赖结构复杂、成本高昂的泵浦激光系统，难以脱离实验室环境实现规模化应用；二是在脉冲时长、单脉冲能量与调谐范围等关键指标上难以兼顾，无法满足多场景下的综合性能需求。近日，英国赫瑞瓦特大学（HeriotWattUniversity）与巴斯大学（UniversityofBath）的MohammedSabbah团队在国际顶级期刊《Optica》（2025年第12卷第6期）发表研究成果，提出一种基于技术融合的创新方案，成功研发出紧凑高效的可调谐兆瓦级亚20飞秒（fs）可见光脉冲光纤激光源。该成果不仅突破了传统技术瓶颈，更为超快光学技术的工程化应用与普及奠定了重要基础。
2025-09-05
