中科院西安光机所先进光学成像领域研究日前取得新进展。研发出的结构光照明显微镜，实现了大尺寸昆虫自然色三维高分辨率定量成像，为昆虫拍摄全身高清三维“写真”，这种显微镜有望应用于医学领域，提高肿瘤细胞的诊断率。

　　这款特殊显微镜出自西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室主任姚保利带领的研发团队。姚保利说：“通过与中科院动物研究所合作，对彩色结构照明光学成像系统和相关算法进行改造升级，提高系统光能利用率和照明均匀性，成像系统的高分辨率、大尺寸、三维、快速、全彩色和定量分析等六大要素均得到了有效提升。”

　　这款显微镜成像后的图片分辨率能达到2微米，也就是头发丝的五十分之一，能够对极其微小物体进行高清三维图像显现。研发团队在实验室中曾为昆虫虎甲、鼠脑神经元以及琥珀中的恐龙羽毛拍摄过高清立体“写真”。

　　记者在实验室中看到了虎甲的三维高清图片。身形大小在9.5毫米×18.7毫米的虎甲，经过该显微镜成像后，立体感十足，而且获取了虎甲的自然色彩。通过这款显微镜，科研人员还拍摄了肉眼无法看到、弥漫在空气中的花粉的高清三维图片，放大后的图片上，花粉形状类似球形，外围被小刺包围。

　　“以前为昆虫拍图片大多是二维，而且分辨率不高，很难同时满足大视场、三维、全彩色、高分辨率的要求，结构光超清显微镜通过系统软件以及后期算法处理，能够满足这些要求。”姚保利解释说，该技术的突破在于采取了新的光照明方法——结构光照明成像技术。

　　普通的成像方式是通过类似灯光这种均匀光成像，要想获得高分辨、三维、大视场的成像，需要用条纹光来照明。通过显微镜中特殊光反射、散射出来的图像，经过相机采集上百幅图片，再通过计算机特殊算法，可以解析出所拍物品高分辨率三维信息，最终生成三维图片。

　　这款能拍摄三维高清“写真”的显微镜有何用处呢？姚保利介绍说，此前昆虫研究人员需通过显微镜肉眼去观察，或通过动物标本进行研究。现在利用新技术即可自动成像，通过三维高分辨扫描，可以建立数字化昆虫库。在海关检验检疫中，有了昆虫数据库，可以对外来物种进行快速辨认。在医学研究领域，能够对人体组织切片、肿瘤细胞等进行高分辨率病理分析，提高医学诊断率。

　　文/图 记者 关颖

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