近日，中国科学院上海光学精密机械研究所传来重大科研突破喜讯，杨帆研究员牵头的科研团队成功研制出国际首台高时空分辨受激布里渊显微镜。相关成果已在国际权威学术期刊《自然・光子学》上发表，引发国际科学界广泛关注。​

　　这台新型显微镜意义非凡，在成像质量与频谱特异性方面表现优异，且在成像速度上实现飞跃，将布里渊显微成像速度提升了两个数量级。它首次达成亚毫秒时间分辨与亚微米空间分辨的三维力学成像，为科研人员探索生命奥秘提供了有力的全新工具。​

　　在生命科学研究中，细胞和组织的力学性质对其功能调控、发育进程以及疾病机制研究至关重要。然而，传统力学检测技术，像原子力显微镜受限于接触式检测，光学相干弹性成像存在浅层成像或空间分辨率欠佳等问题，难以满足如今对高精度三维力学成像的迫切需求。近年来，布里渊显微成像作为新兴的全光学、非接触式三维力学成像技术崭露头角，在力学生物学、眼科疾病诊断、肿瘤诊断等诸多领域展现出广阔的应用前景。其中，受激布里渊显微镜具备更高的空间和频谱分辨率，却因成像速度过慢，典型单像素成像时间长达 20 毫秒，极大地限制了对生物体内快速动态过程的实时观察。​

　　为攻克这一技术难题，我国科研人员另辟蹊径，自主研发出一套性能卓越的激光系统。该系统采用 780 纳米波长的激光，峰值功率高达 267 瓦，属于高峰值功率、低占空比的脉冲光纤激光系统。与此同时，科研团队创新性地采用高抑噪自平衡探测方案，成功实现超过 31dB 的噪声抑制。在仅 30 毫瓦平均功率的条件下，该显微镜系统达到了每像素仅 200 微秒的成像速度，远超当前国际上同类技术水平。​

　　科研人员并未满足于此，进一步对该系统的性能进行验证。他们在单细胞、类器官、斑马鱼胚胎以及卵泡等多种生物样本上开展实验。结果显示，该系统在成像中实现了 0.49×0.49×2.1µm³ 的高空间分辨率以及 7.7MHz 频移测量精度。尤为引人注目的是，在斑马鱼胚胎研究中，科研团队借助该显微镜观测到双布里渊峰，清晰地揭示了异质性细胞外基质与腔体之间的力学差异;在秀丽隐杆线虫胚胎发育过程研究中，成功实时捕捉到早期细胞分裂时的力学动态变化，充分展示出该系统卓越的时空分辨能力和在生物研究领域巨大的应用潜力。​

　　此次我国成功研制高时空分辨布里渊显微镜，打破了传统 SBS 显微镜在成像速度与灵敏度方面的技术瓶颈，在多个生物模型实验中展现出显著优势。这一先进显微镜系统有望成为探索生命力学机制、研究疾病发生发展动态过程的核心工具，不仅能推动布里渊显微技术在基础研究领域迈向新高度，还将有力促进其在临床应用场景中的广泛应用，为生命科学、医学等相关领域的发展注入强大动力，助力科学家们在微观世界的探索中取得更多重大突破。​