朱崇愷

利用超快相機未來也許能觀測到神經元間的通訊

一年多以前，美國加州理工學院的汪立宏教授開發(fā)了世界上拍照速度最快的相機，每秒可拍攝10萬億張照片。它甚至可以捕獲傳播中的光線。但是，無論多快的相機也無法拍攝看不見的東西。為此，汪教授又開發(fā)了一種新的相機，可以以每秒1萬億張照片的速度拍攝透明物體?！犊茖W進展》雜志于2020年1月17日刊登了相關論文。

汪教授解釋說，新的成像系統(tǒng)將他先前開發(fā)的高速攝影系統(tǒng)與原有的相襯顯微技術相結合，旨在更好地對基本上透明的物體進行成像，比如大部分是水的細胞。相襯顯微技術是由荷蘭物理學家弗里茨·澤爾尼克（Frits Zernike）于1942年發(fā)明的，同時還是1953年諾貝爾物理學獎的獲獎成果。這是一種光學顯微技術，光線在穿過透明的樣品時，由于介質的不同會產生微小的相位差，而這個相位差可以被轉換為圖像中的幅度或對比度的變化，這樣就可以利用相位差來成像。

這項技術在物理、生物學或化學等許多領域內都有應用價值。比如說，當神經元傳播信號時，我們可以看到神經纖維的微小擴張;對于神經元網絡，也許我們可以通過這種技術實時看到神經元之間的通訊;此外，由于溫度會改變空氣中光的相位，因此該系統(tǒng)可以對火焰鋒面如何在燃燒室中擴散進行成像，這對發(fā)動機的前沿研究很有幫助。