八、全球最大光学望远镜修建

　　近日，美国夏威夷国土资源部董事会批准了美国加州理工和加州大学打造30径望远镜（TMT）的提议。这架全球最大的光学望远镜将于2014年开始在夏威夷莫纳克亚火山顶修建，加拿大、日本、中国、印度的国立天文机构加入了该项目。

　　中科院国家天文台台长助理、TMT项目部经理薛随建日前对科技日报记者表示，TMT将为天文望远镜400多年的发展树立新的里程碑，中国参与该项目，可以分享国际顶尖设备的管理、运行和相应份额的使用权益，使我国天文学家与世界一流天文学家站在同一起跑线上，用最先进的望远镜开展前沿的天文研究。同时，国家天文台联合中科院有关院所承担了TMT主光学系统、激光引导星系统、激光器系统等多项核心技术研发工作，不仅为该项目的推进作出了重要贡献，也通过该项目使我国相关领域技术水平得到快速提升。

　　TMT将是前所未有的天文探测工具

　　夏威夷莫纳克亚火山可谓世界天文观测的“圣地”，它海拔4205米，远离城市污染和照明干扰，一年中有300多天视野清晰，为天文观测提供了良好条件。目前，共有12架世界一流的天文望远镜建在这里，包括两座当今世界最大的地基光学望远镜——口径直径10米的凯克望远镜。

　　即将在此开建的TMT显然更引人注目。据介绍，TMT的主镜直径为30米，由492面对角直径为1.4米的六角形子镜面拼接组成，可提供9倍于凯克望远镜的集光本领，其图像分辨率也比当前所能达到的最高分辨率高出3倍。根据观测目标和方法的不同，它的探测深度将是当代望远镜的10—100倍，可以观测距离地球130亿光年的宇宙区域景象以及宇宙早期形成的星体和星系，有望帮助科学家在揭示暗物质和暗能量的本质、探测宇宙第一代天体、理解黑洞的形成与生长、探察地外行星等前沿科学领域取得重大突破。

　　薛随建表示，TMT集成了当代大口径望远镜最顶尖的高新技术，包括拼接式主镜、自适应光学、以及无缝切换使用的科学设备等。这些高新技术，将使TMT成为前所未有的天文探测工具。

　　九、世界最小“相机”利用激光可拍摄单个细胞

　　内窥镜根本性改变了医学领域，在无需大手术的情况下，医生可以利用位于细长电线末端的摄像机窥视病人身体的内部。斯坦福大学的工程师进一步发展了该技术，他们制造了能看到单个细胞的最精细内窥镜。

　　这种像针一样细的内窥镜能够对单个癌细胞进行成像，能够用于通常内窥镜不能使用的器官，例如大脑。这种超级精细内窥镜产生的创伤比通常内窥镜小得多。

　　通常的内窥镜由多束光纤组成，其中一些传输照明光线，另一些用于传回拍摄到的影像。内窥镜中的纤维越多，图像的分辨率就越高，但同时也增加了内窥镜的体积。

　　斯坦福大学Kahn研究小组制造的这种新型内窥镜仅仅使用了一束多模（multimode）光纤。多模光纤能够同时传输多路光线，其中“模”的含义就是光线所走的路径。他们能够使用这样的一条光纤同时传递用于照明的光线和反馈回来的影像。

　　为了使其正常工作，Kahn的小组制造了一种叫做“空间光调制器”的光学元件。这种元件能够发射一种连续的激光束以随机的路径沿光纤传播。由于这种随机的路径，一旦光线射出光纤，就会产生一种斑点状样式，其中一些光线就会反射回光纤中，并由Kahn的小组开发的一种计算机程序对返回的斑点样式进行分析，然后获得图像。这种新技术产生的图像分辨率甚至比期望中的还要好，能够看清楚单个的细胞。