一项神经科学研究表明：人类肉眼可分辨单个光子
究竟什么才是人类视力的分辨极限？英国《自然—通讯》杂志19日在线发表的一项神经科学研究表明，人类的视力能以高于随机水平的概率侦测到单光子，这一研究为人类肉眼的分辨极限提供了新的见解。 20世纪40年代的研究已经证实，人类被试对象能报告出低至几个（5个到7个）光子的光信号。然而，人类能否感知到单光子，至今仍然是个悬而未决的问题。此前对青蛙视网膜上的单个杆状细胞开展的实验表明，杆状细胞会对单个光子作出反应。但由于视网膜也会对信息进行处理，以减少噪音造成的“虚假警报”，所以对视网膜发射单个光子，不一定能成功转化为信号传送到大脑，让被试者意识到有光存在。而且，这一实验在一定程度上也受实验条件限制，即与产生光子的光源有关。 此次，美国纽约州洛克菲勒大学阿里帕沙·瓦兹里与他的同事们，使用量子光学技术设计了一个单光子光源，并在三位被试身上测试了人类视力的侦测极限。他们的光源系统能够产生一对相互关联的光子，其中一个光子射向被试的眼睛，另......阅读全文
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限 生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史，已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中，Ｒoentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史，已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中，Ｒoentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔物理学奖; Ｒuska
直接分辨单个氨基酸分子小小纳米孔破解蛋白质测序难题
蛋白质是生命活动的主要承担者。测量组成蛋白质的氨基酸的排列顺序被称为蛋白质测序。由于缺乏普适、高效的测序技术，人类对蛋白质的了解还极其有限，生命世界的诸多奥秘仍待破解。近日，浙江大学化学系冯建东团队提出了基于固体纳米孔的氨基酸识别方法。他们构建了直径为1纳米左右的人工纳米孔，可进行单个氨基酸分子的精
残次石墨烯可造超灵敏“电子鼻”－可分辨出单个气体分子
美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家日前开发出一种能够分辨出单个气体分子的超高灵敏度“电子鼻”。这种新型气体传感器对气体分子的吸收能力比传统化学传感器强300倍。 让人不可思议的是，用来制造这种高灵敏度“电子鼻”的材料竟是此前被认为残次品的、存在缺陷的石墨烯。相关论文发表在《自然·通信》杂志网站
直接分辨单个氨基酸分子小小纳米孔破解蛋白质测序难题
蛋白质是生命活动的主要承担者。测量组成蛋白质的氨基酸的排列顺序被称为蛋白质测序。由于缺乏普适、高效的测序技术，人类对蛋白质的了解还极其有限，生命世界的诸多奥秘仍待破解。近日，浙江大学化学系冯建东团队提出了基于固体纳米孔的氨基酸识别方法。他们构建了直径为1纳米左右的人工纳米孔，可进行单个氨基酸分子的精
单个生物大分子的太赫兹超分辨光谱成像研究获进展
中国科学院重庆绿色智能技术研究院、中国科学院大学重庆学院、中科院上海高等研究院清华大学和上海交通大学共同攻关，在单个生物大分子的太赫兹超分辨光谱成像研究中取得进展。单个生物大分子的太赫兹探测有望揭示传统单分子技术难以提供的生物大分子的物理化学、结构及生物分子间相互作用等信息，对深入认识和理解生物
郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术中取得进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术研发中取得系列进展。 第一项研究工作与华中科技大学教授费鹏团队合作完成，开发出基于多帧重构提高双光子成像轴向分辨率的方法。与传统双光子成像相比，该方法对成像轴向分辨率和信噪比均提升超过3倍。相关研究成果以Axial re
视力表检查视力时需要注意什么？
对于一般视力检查而言，视力检查应在中等适光亮度下，检查室光线应较暗为宜。当照亮视力表时，检查者应注意避免眩光源出现在患者视野内。 检查远视力时，检查距离为5米，视力表放置高度应以1.0（或对数视力表5.0）行视标与受检者眼高平行，照明度应当合适。 按先右眼后左眼的顺序分别进行检查。如果
沃特世环形离子淌度：750极限分辨率，打开科学新大门
分析测试百科网讯 在ASMS 2019上，沃特世发布了两款全新的离子淌度Q-TOF质谱——SELECT SERIES Cyclic IMS和SYNAPT XS系统。2019年7月在北京和上海，沃特世隆重举办两场“质谱技术开放日”活动，正式向中国市场推出了两款ASMS新产品及应用于临床
世界纪录有极限吗？人类能不能一直破下去？
1896年，运动员Charilaos Vasilakos参加了世界上第一场现代马拉松比赛——这是首届奥林匹克运动会的预选赛，并以3小时18分钟的成绩夺冠。而在100多年后的今天，这个成绩甚至不足以获得参加美国波士顿马拉松赛（世界马拉松大满贯赛事之一）的资格。从现代奥林匹克运动会诞生之初，由于国际
片上拓扑彩虹器件，纳米尺度新进展
近日，暨南大学光子技术研究院研究员丁伟团队和北京理工大学教授路翠翠团队、北京大学教授胡小永团队合作，在片上拓扑彩虹器件研究中取得重要进展，首次在纳米尺度的芯片上观测到显著的拓扑彩虹效应。相关研究发表于《自然—通讯》。 以光子为信息载体的微纳全光器件在光通信、光信息处理、光计算等领域有重要应用。拓
“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”获进展
在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”（项目编号：31327901）的支持下，北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，历经三年多的协同奋战，成功研制新一代高速高分辨
多光子显微镜成像技术：偏振分辨倍频显微镜及其图像...
多光子显微镜成像技术：偏振分辨倍频显微镜及其图像处理 在非线性光学显微镜中，二倍频（SHG）成像通常用于观测内源性纤维状结构，且SHG的强度很大程度上取决于入射光束的偏振方向与目标分子取向轴之间的相对角度。因此，基于偏振的SHG成像（P－SHG），可通过分析SHG信号强度与入射光束的偏振态之间
视杆细胞与视锥细胞的功能部分
目前已知的哺乳动物的感光细胞有视杆细胞，视锥细胞与内在光敏视网膜神经节细胞（ipRGCs）。视杆细胞主要促成夜间视力（暗视条件），视锥细胞则主导白天视力（明视条件），但两者光转导的生化反应与路径是相似的。在1990年代发现了第三类哺乳动物感光细胞：内在光敏视网膜神经节细胞。这些细胞被认为不直接有助于
科研人员提出单光子双梳鬼成像光谱技术
近日，大连理工大学教授梅亮团队和之江实验室研究员严国峰团队在单光子精密光谱测量领域取得重要进展。他们提出了单光子双梳鬼成像光谱技术，其采用具有正交矩阵调制模式分辨光谱的双梳光源，并通过鬼成像原理重建了高分辨率光谱。相关成果发表在《自然-通讯》期刊。单光子光谱技术能够为光通量处于光子级别的极弱光场提供
全球首款四通道超低噪声单光子探测器成功研制
10日，安徽省量子信息工程技术研究中心发布消息，全球首款四通道超低噪声单光子探测器成功研制并实现量产。该设备在探测效率、暗噪声水平、集成度等多项关键指标上刷新世界纪录，标志着我国单光子探测技术进入领跑阶段，可为量子通信、单光子雷达、生物荧光成像、深空激光测距、单光子成像等应用提供自主可控、性能领先的
突破时间分辨率极限，阿秒显微镜可抓拍运动电子图像
利用阿秒级超短脉冲可对运动中的电子成像（示意图）。图片来源：美国科学促进会网站科技日报北京8月21日电（记者张梦然）电子的运动速度极快，一秒钟内就能绕地球好几圈。美国亚利桑那大学团队开发出一款世界上最快的阿秒显微镜，能做到抓拍运动电子的定格图像。该显微镜将为物理学、化学、生物工程、材料科学等领域带来
突破时间分辨率极限，阿秒显微镜可抓拍运动电子图像
电子的运动速度极快，一秒钟内就能绕地球好几圈。美国亚利桑那大学团队开发出一款世界上最快的阿秒显微镜，能做到抓拍运动电子的定格图像。该显微镜将为物理学、化学、生物工程、材料科学等领域带来突破。研究成果发表在最新一期《科学进展》杂志上。 透射电子显微镜可将物体放大到实际尺寸的数百万倍。这种显微镜不
科学家拓展冷冻电镜解析生物大分子结构的分辨极限
冷冻电镜（cryo-EM）单颗粒分析技术已经成为结构生物学众多结构解析方法中异军突起的一支，在膜蛋白的结构解析中更是发挥着与日俱增的作用。目前的冷冻电镜单颗粒技术已经能较容易地将分子量大于300千道尔顿且生化性质稳定的蛋白质解析至近原子分辨率（约3 埃水平）。但由于小分子量蛋白质（一般为小于20
外周血单个核细胞淋巴细胞和单个核细胞
1、淋巴细胞 淋巴细胞来源于造血干细胞(hemopoietic stem cell，HSC)。造血干细胞可分化成多能前体细胞( multipotent progenitor cell，MPC)，继而分化为淋巴样干细胞和髓样干细胞。淋巴样干细胞可继续发育为成熟的T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞等
孙凝晖：“AI赋能科学发现”最大作用是突破人类认知极限
近日，由中国计算机学会主办的第21届全国高性能计算学术大会在内蒙古鄂尔多斯召开。大会上，中国工程院院士、中国计算机学会理事长孙凝晖在题为《AI（人工智能）赋能科学发现》报告中，分享了对这一备受关注话题的思考。 “第五范式”登上历史舞台 孙凝晖首先谈到，“科学智能”是AI for Scienc
新型“光子钩”可助显微镜获取超高分辨率图像
俄罗斯托木斯克理工大学、圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学(ITMO )、英国班戈大学、以色列本·古里安大学的联合研究团队获取了一种新型人造弯曲光束，学者们称之为“光子钩”。此前，科技界仅知道一种艾里弯曲光束。“光子钩”可以用于显微镜学以获取超高分辨率图像，科学家们表示它可以作为纳米粒子的操纵
2.2克高速高分辨微型化双光子荧光显微镜现世
历经3年多的协同奋战，北京大学联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜，重量仅为2.2克。该科研团队通过这一微型显微镜获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。原始论文于5月29日在线发表于《自然》杂志子刊Natu
高分辨率人类基因变异图谱绘成
由中、美、英等多国共同发起的国际合作项目“千人基因组计划”协作组近日宣布，已成功完成高分辨率人类基因组遗传变异整合图谱。相关研究论文11月1日在《自然》杂志上在线发表。 “千人基因组计划”是由中国华大基因研究院、英国桑格研究所、美国国立人类基因组研究所等多家机构共同启动的一项大规模人类基因
人类发育中胚胎最高分辨率图像
现有许多荧光标记活细胞的方法都涉及对细胞的基因修饰，因此不适用于研究人类活胚胎。而在最新发表于《细胞》（Cell）上的一项研究中，研究者使用了一种无需基因修饰的荧光染色技术，并首次捕捉到了分辨率达细胞水平的早期人类胚胎实时发育图像。 研究使用的均为诊所捐赠的处于早期发育阶段的体外受精人类胚胎（
干福熹：突破衍射极限的研究待加强
“目前，信息技术已经进入纳米时代，其中纳米光学和光子学的发展尤为重要，例如在纳米光刻、纳米成像和纳米信息存储等信息技术中，都有很重要的应用。” 在近日于上海举行的以“突破光学衍射极限的机制及应用”为主题的第188期东方科技论坛上，中科院院士干福熹在题为《突破光学衍射极限，发展纳米光学和光子
诺贝尔化学奖得主亲述STED显微镜研发那些事
整个20世纪，科学家始终认为光学显微镜的分辨率不可能超过200纳米。也就是说，只要两点之间的距离小于200纳米，用光学显微镜便无法分辨清楚。但随着21世纪的到来，有关研究揭示，这个分辨率极限其实是可以跨越并解决的。撰文 | Stefan Hell 德国物理学家、马克斯·普朗克生物物理化学研究所所长，
突破极限！1.43公里外分辨出相距4.2毫米不同波长的光源
中国科学技术大学潘建伟院士、张强教授等合作成功分辨出1.43公里距离外相距4.2毫米的两个不同波长光源，以超过单望远镜衍射极限40倍的结果，验证了颜色擦除强度干涉技术具备高空间分辨成像能力，拓展了强度干涉技术的应用范围，有望被应用于天文观测、空间遥感和空间碎片探测等领域。相关成果日前发表于《物理
量子图像扫描显微镜－实现超小尺度显微显示
远场光学显微镜的分辨率受阿贝衍射极限的制约，其极限分辨率约为可见波长的一半，阻碍了远场光学显微镜在超小尺度的生命科学研究中的应用。随着探测技术的持续快速发展，利用量子超分辨率显微镜和图像扫描显微镜（ISM）来克服衍射极限，从而实现超小尺度显微，逐渐成为研究热点。量子光学原理超越了光学显微镜中灵敏
光子被光子散射证据首次找到
据物理学家组织网16日报道，欧洲核子中心（CERN）的ATLAS探测器中，发现了高能量下光子被光子散射的首个直接证据。这一过程极为罕见，两个光子相互作用并改变了方向，这证实了量子电动力学的最早预测之一。 ATLAS探测器项目物理协调员丹·托沃里说：“这是里程碑式的成果，是光在高能量下自身相互作