神舟十五號(hào)航天員乘組近日使用由我國自主研制的空間站雙光子顯微鏡開展在軌驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)任務(wù)并取得成功。據(jù)了解，這是目前已知的世界首次在航天飛行過程中使用雙光子顯微鏡獲取航天員皮膚表皮及真皮淺層的三維圖像，為未來開展航天員在軌健康監(jiān)測(cè)研究提供了全新工具。

空間站雙光子顯微鏡對(duì)航天員皮膚表層的成像（研究團(tuán)隊(duì)供圖）

雙光子顯微成像技術(shù)是基于雙光子吸收及熒光激發(fā)的一種非線性光學(xué)成像技術(shù)，具有高分辨率、強(qiáng)三維層析能力、大成像深度等特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的雙光子顯微鏡整機(jī)系統(tǒng)龐大，不能滿足在軌實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備對(duì)可靠性、體積、重量、抗沖擊和振動(dòng)性能等的苛刻要求，此前國際上還未能實(shí)現(xiàn)雙光子顯微成像技術(shù)在空間站在軌運(yùn)行與應(yīng)用。

據(jù)悉，這是世界首臺(tái)進(jìn)入太空的雙光子顯微鏡。空間站雙光子顯微鏡能以亞微米級(jí)分辨率清晰呈現(xiàn)出航天員皮膚結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的三維分布，具備對(duì)皮膚表層進(jìn)行結(jié)構(gòu)、組分等無創(chuàng)顯微成像的能力。成像結(jié)果顯示，皮膚的角質(zhì)層、顆粒層、棘層、基底細(xì)胞層、真皮淺層等三維結(jié)構(gòu)清晰可辨。

空間站雙光子顯微鏡是體現(xiàn)我國高端精密光學(xué)儀器制造水平的重要成果。據(jù)介紹，此次在軌驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)第一，例如世界上首次實(shí)現(xiàn)雙光子顯微鏡在軌正常運(yùn)行；國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)飛秒激光器在軌正常運(yùn)行；國際上首次在軌觀測(cè)航天員細(xì)胞結(jié)構(gòu)和代謝成分信息。這不僅為從細(xì)胞分子水平開展航天員在軌健康監(jiān)測(cè)研究提供了全新工具和方法，也為未來利用中國空間站平臺(tái)開展腦科學(xué)研究提供了重要的技術(shù)手段。