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顯微鏡家族的那些事

[2018/4/26]

  AR技術(shù)1990年提出，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。前不久，AR技術(shù)又有了新的突破。
 
據(jù)外媒報(bào)道，谷歌本周推出了一款A(yù)R顯微鏡。相較于普通顯微鏡需要耗費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間并且需要醫(yī)生對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和處理的過(guò)程，在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的幫助之下，能夠迅速地識(shí)別出癌細(xì)胞，并將其突出顯示出來(lái)。谷歌將圖像算法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到普通的光學(xué)顯微鏡中，并對(duì)其進(jìn)行了改造，加入了AR顯示屏。通過(guò)鏡頭發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，就能夠通過(guò)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。將樣本放置到AR顯微鏡之下，就能迅速識(shí)別出癌細(xì)胞。
 
另一方面，因?yàn)楣雀璧腁R顯微鏡其實(shí)是對(duì)普通的光學(xué)顯微鏡進(jìn)行改造，所以，其實(shí)也能夠安裝到現(xiàn)有的設(shè)備當(dāng)中，所以升級(jí)成本也沒(méi)有想象的高。
 
顯微鏡是人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來(lái)之前，人類關(guān)于周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。1931年，恩斯特•魯斯卡通過(guò)研制電子顯微鏡，使生物學(xué)發(fā)生了一場(chǎng)革命。
 
從全球市場(chǎng)來(lái)看，美國(guó)、日本、德國(guó)可以說(shuō)在掃描電鏡領(lǐng)域三足鼎立。其中以日本日立、日本電子公司、美國(guó)FEI以及德國(guó)蔡司公司表現(xiàn)最為突出，而我國(guó)在電鏡領(lǐng)域嚴(yán)重依賴進(jìn)口？捎^的是，進(jìn)口品牌在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展一定程度上助推了我國(guó)掃描電鏡產(chǎn)業(yè)的壯大。新技術(shù)日益更新，新成果迭出不窮。賽默飛與時(shí)俱進(jìn)地推出Verios G4 XHR SEM超高分辨率掃描電鏡，為生產(chǎn)商提供了確定缺陷、找到良率損失以及工藝和產(chǎn)品失效所需的檢測(cè)能力和靈活性。
 
由于諸多客觀因素的干擾，在掃描電鏡領(lǐng)域我國(guó)發(fā)展的慢了一些，但在冷凍電鏡領(lǐng)域，我國(guó)走在了世界的前列。
 
2009年，清華大學(xué)生命科學(xué)院購(gòu)置了當(dāng)時(shí)世界上最新最高端的美國(guó)FEI公司生產(chǎn)的300KeV“Titan”型號(hào)冷凍電鏡，也是亞洲第一臺(tái)高端冷凍電鏡。不久，清華又購(gòu)置兩臺(tái)Titan型號(hào)冷凍電鏡。至此，清華大學(xué)共擁有7臺(tái)電鏡。在2013到2015年間，清華大學(xué)一直都是世界上最大的冷凍電鏡研究中心。
 
據(jù)悉，清華大學(xué)一直有電鏡研究的傳統(tǒng)和基礎(chǔ)，上世紀(jì)九十年代開(kāi)始，隋森芳院士就開(kāi)始了電鏡領(lǐng)域的研究。2007年，“千人計(jì)劃”標(biāo)桿人物施一公回國(guó)后，清華大學(xué)決定建設(shè)新的結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。但在結(jié)構(gòu)生物學(xué)三大研究手段中，只有冷凍電鏡在國(guó)內(nèi)還是空白。因此，施一公聯(lián)合隋森芳和王志新兩位院士說(shuō)服清華大學(xué)斥巨資購(gòu)置全亞洲第一臺(tái)高端冷凍電鏡。
 
可見(jiàn)，清華大學(xué)能夠在冷凍電鏡領(lǐng)域取得如此成就，一方面要?dú)w功于對(duì)冷凍電鏡的提前布局。另一方面，學(xué)科領(lǐng)導(dǎo)人遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)與精準(zhǔn)決策也讓清華大學(xué)成為了冷凍電鏡領(lǐng)域佼佼者。
 
“工欲善其事，必先利其器”？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的成功離不開(kāi)科學(xué)儀器的支持，新方法、新技術(shù)、新儀器都有可能打開(kāi)科研的一片新領(lǐng)域。但是如何能將這些昂貴的儀器物盡其用，不僅僅是科研人員要考慮的問(wèn)題，同樣也是管理部門要考慮的問(wèn)題