生活與科學：揭開肉眼看不見的世界
【明報專訊】我們依靠眼睛看世界，但肉眼可看到的東西有限，若要看到「微細的世界」，如細胞及微菌等，便要使用高科技的儀器放大影像，例如光學顯微鏡。由香港青年科學院創院院士、香港大學工程學院電機電子工程系教授、生物醫學工程課程總監謝堅文(圖)講解光學顯微鏡及其應用。
什麼是光學？
「光」無處不在，可以照亮萬物，而人的眼睛能夠看到影像，這是因為當光線進入眼睛後，會穿透眼內的晶狀體、聚焦並投射光線於視網膜，再經由視神經將影像傳送到大腦。簡單而言，我們因為「光」，才能看到萬物的影像；而一切有關「光」的科學，例如光的現象、性質及應用研究，以及光學儀器的製作，都稱之為光學(Optics)。
超清晰的光學顯微鏡
我們平日在「可見光」下看到不同的物件和景象，科學家利用放大鏡聚焦和折射可見光的原理，研發出清晰、擁有更高放大倍率的光學儀器：光學顯微鏡(Optical microscope)，如將數十塊甚至數百塊放大鏡片合併，便能放大影像超過1000倍，將細胞生長、細菌繁殖等呈現在人類的肉眼前。
光學顯微鏡
助研疾病新療法
光學顯微鏡應用範疇亦非常廣泛，尤其用於人類生物學及醫學上。以癌症為例，醫學家通過光學顯微鏡了解到癌症患者體內的「壞」細胞如何活動和生長，有助研發新方法以便及早偵察癌細胞，並製作新藥物預防癌細胞擴大。
近年不少科學家致力研究新型光學顯微鏡，希望提升技術，更有效地觀察細胞，了解人類疾病成因，為治療提供新線索，例如，謝教授和研究團隊研發出「雙光子螢光顯微鏡」的超高速顯微鏡，有助研究帕金遜症等腦部疾病成因。
結合AI技術
自動識別癌細胞
為更精準監測血癌治療成效，謝教授和研究團隊研發了新型單細胞分析儀。該儀器每秒可捕捉1萬至10萬個單細胞高解像度圖像，比現有尖端技術快百倍，有助從億萬正常血液細胞中，高速及有效地分辨出治療後殘餘癌細胞。這類超高速光學顯微技術創造出龐大的細胞圖像數據庫，可以利用現今強大人工智能技術，從中抽取和解讀有用的細胞信息，自動識別癌細胞。
文、圖：香港青年科學院
(本刊刊出的文章若提出批評，旨在指出相關制度、政策或措施存在錯誤或缺點，目的是促使矯正或消除這些錯誤或缺點，循合法途徑予以改善，絕無意圖煽動他人對政府或其他社群產生憎恨、不滿或敵意。)
[常識學堂 第268期]
