不論我們喜不喜歡眼前的物體,眼睛永遠(yuǎn)用同一種方式采集信息:視網(wǎng)膜上的細(xì)胞捕捉光子,將其中的信息傳遞給大腦,再由大腦還原為畫(huà)面。如果物體太小,反射的光子過(guò)少,肉眼就無(wú)法看清它的結(jié)構(gòu)。這時(shí),我們需要借助顯微技術(shù)進(jìn)行觀察。本文展示的圖片,均是2007年奧林巴斯生物數(shù)字成像大賽(Olympus BioScapes Digital Imaging Competition)的獲獎(jiǎng)作品,不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值,更有強(qiáng)烈的藝術(shù)美感。這些圖片代表了生物研究中最先進(jìn)的生物顯微鏡技術(shù)。
生物顯微鏡的精度也在提高。我們可以在某個(gè)特殊蛋白質(zhì)上做標(biāo)記,然后利用生物生物顯微鏡跟蹤觀察它在組織里的活動(dòng)路線;細(xì)胞分裂、分化過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié),同樣可以一覽無(wú)余。研究人員能在強(qiáng)光下快速抓拍,捕捉細(xì)胞或組織內(nèi)的瞬時(shí)事件,也能在弱光下觀察細(xì)胞內(nèi)的精細(xì)生命過(guò)程。隨著顯微技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,圖像采集速度與分辨率之間的矛盾將逐步得到解決。
目前,一些顯微技術(shù)甚至能觀察最細(xì)微的生物結(jié)構(gòu)(同時(shí)處理大量觀察數(shù)據(jù)),這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為我們了解生命的本質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前,光學(xué)顯微技術(shù)正在經(jīng)歷一場(chǎng)前所未有的變革??茖W(xué)家使用新型熒光標(biāo)記物和最新基因工程技術(shù)對(duì)組織樣本進(jìn)行改造,讓生物顯微鏡中的組織樣本變得五彩斑斕,打開(kāi)了通往“發(fā)現(xiàn)”的大門(mén)。榮獲2007年奧林巴斯生物數(shù)字成像大賽一等獎(jiǎng)的圖片,是研究人員采用一種全新技術(shù)——“腦虹”技術(shù)拍攝的。通過(guò)這種技術(shù),小鼠腦部的各個(gè)神經(jīng)元呈現(xiàn)出各種色彩,清晰可辨,讓我們可以在錯(cuò)綜復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中跟蹤分析特定軸突,也可以繪制完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜——對(duì)于老式成像技術(shù)來(lái)說(shuō),這是不可能完成的任務(wù)。
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