港灣豪庭討論區  MHV

 找回密码
 注册
今天是
搜索
查看: 132|回复: 0

三學者將激光變工具 助生物研究矯視奪諾

[复制链接]
发表于 2018-10-3 03:05:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
把激光當成鉗子把微小物件抓定,把激光變成最精細的切割刀,今年諾貝爾物理學獎的三名得主,以不同方式將激光變成工具,從生物學研究到激光矯視,造福世人。然而今年的得主組合有最老諾貝爾獎得主,也有歷來僅第三位物理學獎女得主,同樣受矚目。

負責評審物理學獎的瑞典皇家科學院,昨天宣佈將900萬瑞典克朗(783萬港元)獎金的一半,頒給發明「光鉗」(optical tweezers)的96歲美國科學家阿什金(Arthur Ashkin),令他成為史上最老諾獎得主,另一半由法國的穆魯(Gerard Mourou)和加拿大女學者斯特里克蘭(Donna Strickland)平分,以表揚兩人發明高強度超短激光脈衝。

評審形容,阿什金的光鉗,如同把科幻劇《星空奇遇》以光隔空吸物變成現實。首個激光器在1960年發明後,阿什金就在貝爾實驗室作出天馬行空的測試。他想到激光的高度集中性,令其擊向物件的輻射壓能量有可能推動物件。

他把激光射向只有幾微米大的透明微珠,微珠果然被推動,但令他意外的是微珠被推到光束中心位置,因為光束中心強度最大,離中心越遠部份光度遞減,產生的壓強梯度力把微珠推到中心。他進一步以透鏡將激光束聚焦,令光把微珠捉停,成為光鉗。

光鉗可捕捉細菌病毒
光鉗其後連原子也可捉停,但阿什金想到另一妙用,就是用於捕捉活生生的細菌、病毒和細胞,可不接觸物件就將它們舞來弄去,令光鉗成為現代生物實驗室標準設備,用來研究個別蛋白質、在細胞內進行機械性活動的分子馬達、DNA和細胞內部等,新近進展是將數以千計光鉗同時運作,可把健康血細胞和受感染細胞分開,廣泛用於對抗瘧疾。

而打從激光發明後,科學家不斷嘗試增加其強度,知道以脈衝形式射出的激光,比連續光強度高,但到1980年代中遇上瓶頸,無法再放大脈衝而不毀掉放大器物料。1985年,初出茅廬的斯特里克蘭在她的導師穆魯指導下,提出解決辦法,就是先將脈衝波拉長以降低波峯能量,避免毀掉放大器物料,放大後再壓縮脈衝波,強度大幅加強,這種方法被稱為「啁啾脈衝放大」(chirped pulse amplification,簡稱CPA)。

評審指以CPA技術產生的超短高強度激光脈衝,是「人類可以製造的最短和最強激光脈衝」,在物理、化學和醫學都開創全新的應用領域,用這種作用時間最短的光脈衝觀察分子和原子,堪稱是「最快的相機」,而這種激光脈衝亦可用成最精準的切割刀,用於矯視、光刻儲存資料和製造植入血管支架等。
  
諾貝爾獎官網/路透社
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|港灣豪庭論壇 admin@mhvlive.com

GMT+8, 2018-12-12 00:08 , Processed in 0.063389 second(s), 18 queries .

Metro Habor View MHVlive DZ!X3.2

© 2007-2018 MHVlive

快速回复 返回顶部 返回列表