一般人印象中仍带有科幻色彩的全像投影技术 (Holography) ，其实也可以拿来制作新的高倍率显微镜。科学家新发表一款不用透镜成像的光学显微镜，不但效果比传统得要好，成本也更低廉、容易使用。
检测样本准确率99%
其实“数位全像投影显微镜”(digital holographic microscopes) 之前就已经发展出来，但影像的品质不足以拿来做疾病诊断这种高标准的需求。这次美国加州大学洛杉矶分校的工程师，把发展出来的原型机交给一位病理学家测试，他分别利用传统的显微镜与原型机检测 75 个乳房组织样本，以寻找其中的病变，结果传统显微镜检测结果全部正确，原型机对了 74 个，几近满分。
他们利用具有部分“相干性”（注）的光源，照射在这些样本上，光源穿透样本后，底下的侦测器芯片便收集有关光源的相关数据，传送到电脑，再计算得出一个高解析的全像样本影像。此外，传统显微镜如果要看样本不同深度的影像，使用者要自己去转显微镜上的旋钮，加大的全像投影技术，则是透过电脑解决这个问题。
传统光学显微技术再精进
传统的光学显微镜大约在十六世纪末到十七世纪初发明，到了十八世纪已经可以将物体放大到一千倍，但利用实体的透镜不断放大有其极限，到了 1931 年第一个电子显微镜诞生，将透镜改成电磁铁，将光子改成电子，如此一来可以将物体放大数十万倍，某些类型的电子显微镜就可以看到原子等级，因此就可以看到如病毒等微小的生物。
2014 年诺贝尔化学奖颁给三位以“超高解析萤光显微技术”的科学家，他们则是把传统光学技术推进到奈米等级。假设以肉眼可见的 1 毫米 (mm, 10-3m) 物体为基准，十八世纪的一千倍就像是把 1 微米 (10-6m) 放大到 1 毫米的大小，而“超高解析萤光显微技术”则是把奈米 (10-9m) 放大到 1 毫米大小，等于是十亿倍。
“数位全像投影显微镜”同样不使用透镜，但仍是用传统光源来侦测样本，只不过使用者也不是像传统光学显微镜一样看到的是实体的影像，而是经过电脑计算的结果，可以“看到”更微小物体，也兼具现有各种技术的特色。
研究团队使用的技术成本并不高，例如他们使用的侦测芯片在很多智能手机都有。这个团队过去也曾做过成本低于一千美元的数位全像投影显微镜，也有另一个成本只有一百美元，但只能看大肠杆菌等级微生物的显微镜，至于这次原型机成本多少则未提及。这项成果发表在“科学 转译医学”(Science Translational Medicine) 杂志。
（首图来源：UCLA Nano- and Bio-Photonics Lab）
注释
光具有波的特性，如同在水面上丢两个石头，各自造成的水波会互相影响，共同产生“干涉”后的图样；为了产生干涉，光源必须拥有一些相干性 (coherence)。（回到本文）
（图片来源：Wikimedia Commons）
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