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西安光机所在手性光与{物质相互作用}研究方面取得进展
中新网西安7月9日电(阿琳娜 蒋鑫瑶)中国科学院西安光学精密机械研究所于9日披露,其瞬态光学研究室在手性光与物质交互作用领域实现突破。该团队创造性地将光学牵引效应与手性光-物质相互作用机制融为一体,开发出一种全光学、高吞吐量的手性筛选方案,能够在一个集成系统中同步达成两种对映体的空间隔离以及长程反向迁移。
何谓手性?它描述的是物体无法经由平移或旋转操作与其镜像完全重合的特性,这一属性普遍存在于生命体与材料体系的结构本质之中。互为镜像的对映异构体尽管拥有相同的化学分子式,却因三维空间排列的差异而表现出迥异的生物功能。正因如此,开发高效、无损伤且高精度的手性检测与分离技术,始终是该研究领域的核心诉求。
近年来,手性光与物质相互作用的前沿探索为此开辟了新路径:光场能够针对不同的对映体施加差异化的光学力,从而在单个粒子尺度上实现手性辨识与筛选。然而,已有的光力分离研究大多局限在与光轴垂直的二维平面内操作,并且通常需要借助微流控通道或人工微结构来辅助粒子输送,这导致系统架构繁杂、适用场景受到明显制约。
针对上述瓶颈,研究团队另辟蹊径,将光学牵引效应与手性光-物质交互作用巧妙融合,提出了一种纯光学驱动的高通量手性分离策略,能在单一装置内同时完成两种对映体的空间分开及远距离反向输送。他们利用环形光束的紧聚焦效应构造出“光针”形态的光场:该光场在纵深达50λ的范围内保持着高度均匀的强度分布,同时完整保留了入射光场的固有手性响应特性,能够选择性捕获特定手性的微粒;凭借手性匹配所引发的前向动量散射增强机制,微粒在光学牵引作用下逆着光传播方向移动,从而实现三维空间中的长程传输。
在此基础上,研究团队进一步借助光瞳相位调制技术,构建出“双光针”光场结构。两束光针各自携带相反的手性,能够同时对两种对映体实施高效的分离与负向输运,并且横向分离距离和纵向输送长度均可按需灵活调节。
基于过阻尼朗之万方程的流体环境粒子动力学模拟结果显示,该光场系统所产生的光学力足以抗衡黏性阻力和布朗运动扰动,预示着其在实现高通量手性筛选方面具有可观潜力,未来有望在制药产业、生化检测以及纳米科技等多个领域发挥重要应用价值。
西安光机所的李曼曼副研究员阐述道,手性分子与人体的左右手颇为相似,外观近乎相同却难以叠合,二者互为镜像,被称为对映体。对映体的物理化学属性几乎无差别,然其生物活性则截然有别:许多手性药物中,只有某一对映体具备治疗效果,另一对映体不仅无效,还可能带来毒性或副作用。因此,如何有效且精准地拆分这对“镜像分子”,始终是手性研究领域所面临的重大课题。
孩子视力不好先别急《着配镜》
炎炎夏日,暑假翩然而至,不少父母纷纷携子女奔赴眼科门诊,一旦看到检查单上“视力未达1.0”的字样,便顿时忧心忡忡。然而,学龄前孩童的视力解读,与成年人截然不同,其中藏着诸多容易被误解的“盲区”,以下五大常见迷思,值得每位家长细加厘清。
迷思一:视力未及1.0便等同于近视。实际上,学龄前儿童的视力低于1.0,多为正常的生理性表现,绝非近视的先兆。孩童的视觉能力乃渐进式成熟。依据国家卫健委发布的《0~6岁儿童眼保健核心知识》,3至5岁幼童的视力正常值下限为0.5,6岁及以上则提升至0.7。通常要到7至9岁,视力方可达标至1.0或更高。因而,一位三岁幼童裸眼视力为0.5,实属合乎常理——视力稍低并不代表眼睛出了问题,它或许只是视觉系统发育进程中的寻常印记。
迷思二:视力优良如1.0便代表眼睛健康,可以高枕无忧。此观点忽略了一个至关重要的概念——远视储备。孩子们呱呱坠地之际,皆为“远视眼”,其生理性远视度数约在200至300度之间,犹如一笔“视力储蓄”,用以抵御日后近视的逼近。伴随着眼球的发育,这笔“储备金”逐步递减,直至8至12岁才渐渐过渡至正视状态。若在幼儿园阶段,远视储备即被过早挥霍殆尽,提前迈入正视乃至近视行列,那未来发展为高度近视的隐患便会显著攀升。因此,对学龄前孩童而言,1.0的视力未必是佳音,反而提醒我们更需审视远视储备是否与年龄相符。
迷思三:仅凭电脑验光结果,即妄下“远视储备告急”的断言。未经散瞳处理的电脑验光数据,基本缺乏诊断意义。在医学范畴中,评估远视储备的黄金准则,唯有睫状肌麻痹验光(即散瞳验光),唯有在调节肌完全松弛之际测得的数据,方能反映真实的储备状态。请铭记:电脑验光单在眼科医师眼中,仅是一份粗略的“筛查线索”,必须辅以散瞳检查、眼轴长度、角膜曲率等多项指标方能综合判断。切勿手持一张未散瞳的验光单自行“对号入座”,徒增无谓的焦虑。
迷思四:视力欠佳便归咎于屈光不正,却疏忽了弱视的潜在威胁。儿童视力不佳的成因纷繁复杂,绝不可草率地与近视划等号,其中尤需警惕的是弱视。关键在于,近视可借助镜片矫正至正常水平,而弱视即便佩戴合适度数的眼镜,视力依旧难以达标。弱视治疗的黄金窗口期集中于3至6岁,一旦错过这一敏感阶段,治疗难度便会成倍上升。因此,当体检报告中提示“视力低常”时,务必前往专业眼科机构,通过散瞳验光等手段,甄别其究竟是单纯屈光不正抑或弱视,切勿因一时疏忽而贻误最佳干预时机。
迷思五:轻信商业“视力训练”或民间偏方,却漠视专业诊断的价值。这并非全然否定视功能训练的医学意义——在临床实践中,调节功能训练、集合功能训练以及弱视感知觉训练等,皆具备循证医学的坚实支撑。但关键在于:训练之前,必须先经专业眼科明确诊断——孩子是否存在视功能异常?究竟属于哪一类型的问题?训练的具体目标又当如何设定?唯有在医师量身定制个体化方案后,方可在医疗机构内或遵照医嘱施行。切不可将“训练”与“治疗”混为一谈,更不能越过诊断环节,径直将孩子送往商业机构进行盲目操练。
总而言之,若发现视力报告出现异常,抑或有意了解远视储备状况,正确的途径是携孩子前往正规医院眼科,建立专属眼健康档案,接受散瞳验光、眼轴测量等全面性检查。依循医师的专业建议,采取诸如增加日间户外活动、必要时验配眼镜或进行规范化视功能训练等科学干预措施。(作者:王韧琰,系清华大学附属北京清华长庚医院眼科中心副主任医师)
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