本报讯 （记者 孙亚婷）如何把细胞被激光照射的瞬间变化拍清楚，怎样让藏在深层组织里的微弱信号不再“雾里看花”，怎么给完全透明的样品勾勒出精确轮廓……近期，这些显微成像面临的关键难题，在中国科学院西安光机所姚保利研究员团队持续攻关下，实现了突破性进展。

“我们把这些研究叫作‘追光捕快、察纳显微’。”5月27日，姚保利介绍，他们取得的三项突破性进展为生命科学、微纳加工和超快物理过程观测提供了新的观察方法。

“要让显微成像跟上高速变化，使瞬态过程更清晰，是我们解决的第一个难题。”研究员柏晨告诉记者，传统高速显微成像常因进光不足导致画面模糊失真，难以捕捉细胞被激光烧蚀这类瞬间变化。

为此，团队提出高保真压缩高速成像方法，通过给系统装上高透光率的静态编码掩膜，采用双光路同步采集架构，再配合自行研发的多先验物理增强神经网络进行智能重建，成功解析细胞光热烧蚀等复杂多变的瞬间变化过程。

拍清了“快”的，团队又把目光投向了如何让显微成像穿透生物深层组织。

由于样品不同区域的折射差异会让光波前扭曲得毫无规律，传统方法仅能利用几十颗导星来校正图像，作用有限。于是，团队提出多导星并行波前传感方法，以数百颗导星对高度空间变化的波前畸变进行高效校正，且不明显增加时间成本，也无需提升硬件要求。

正高级实验师杨延龙形容：“现在我们可以一下子派出几百个‘侦察兵’，同时把光路上的‘坑坑洼洼’摸清楚并修平，大视野里的深层成像质量一下子就上去了。”

此外，许多生物样品透明，常规无透镜成像常丢失低频相位信息，如同只看到轮廓剪影，无法获取完整厚度与形态细节。

团队设计出一种基于多角度照明与编码叠层的计算显微成像方法。该方法采用“照明—探测”双编码模式，有效提升了相位重构精度，攻克了低频相位信息缺失的难题。

姚保利表示：“基于目前团队攻关的多种新型光学显微成像技术，我们将深度融合人工智能算法，让先进光学显微成像技术的成像功能、信息获取维度及性能指标再上新台阶。”