作者:中国光学工程学会( 中国科学院成都光电所的张雨东研究员的工作涉及多个研究方向。在自适应光学技术、大型光电系统研制、视光学波前控制等领域进行了大量开创性工作,取得了多项国内领先、国际先进的重大创新成果。
他开拓了我国人眼视光学波前控制技术研究方向,发明并研制成功国际上首台活体人眼视细胞分辨水平的临床试验样机,获得了我国第一幅分辨力接近人眼衍射极限的活体人眼视细胞图像;发明并研制了国际上首套人眼高阶像差校正视觉仿真系统,世界上首套个性化隐形眼镜定制设备;国内率先将光学相干层析(OCT)技术用于人眼高分辨力成像。这些工作为人眼眼底疾病极早期诊断、人眼高阶像差个性化校正进而改善视力提供了全新的手段。
常人也可获超级视力
一般人成年后正常视力为1.0—1.5,成都光电所张雨东小组与中国科大中科院脑功能与脑疾病重点实验室周逸峰小组合作完成的一项研究表明,成年人的视觉神经系统仍有相当的可塑性,经过仪器矫正和科学训练后,可获得2.0及以上的“超视力”。其成果在《科学报告》在线发表,相关技术也已在此前获得了两项美国发明专利授权。
据科研人员介绍,人眼并非一个完美的光学系统,除了存在近视、远视和散光等“低阶像差”外,还存在大量难以用普通光学手段测量和矫正的“高阶像差”。而视觉神经科学的一个基本理论是“视皮层的发育具有关键期”,认为视皮层在关键期关闭之前较容易改变,而之后则较难改变。
近年来,研究者利用自适应光学矫正技术,来矫正人眼的高阶像差,以提高成年人的视功能,但收效甚微,远达不到理论期望值,而且不能离开矫正仪器。
周逸峰小组与张雨东小组合作,创造性地将视知觉学习与人眼自适应光学技术相结合。他们做了这样的对比实验:两组被试者进行同样对比度检测任务的知觉学习,其中一组做了人眼高阶像差的矫正,有较理想的人眼光学系统,另一组没做高阶像差的矫正,是普通人眼光学系统。结果发现,矫正过的小组在对比敏感度和视力上都有了显著提高,视力平均提高30%左右,而且在5个月后复测时仍可保持;而另一组的敏感度和视力水平提高很少。
这一结果表明,成年视觉神经系统仍具有相当程度的可塑性,使用人眼自适应光学矫正仪提高人眼光学系统质量后,再进行知觉学习训练,可以大幅度提高正常成人的视觉功能,甚至可能达到2.0及以上的“超视力”。当然,视觉神经系统可塑性能否实现,受限于人眼的光学系统成像质量。只有当高阶像差被矫正时,视觉系统的可塑性才能得到发挥。
业内专家指出,上述研究成果可用于探索新的治疗方法,以提高视力低下患者的视功能;同时,也为正常人达到“超视力”水平提供了可能。不过,要达到真正的临床治疗、使正常人拥有“超视力”,还有很长的路要走。
自适应光学视力治疗仪正式进入临床试验阶段
张雨东研究员领导的研究小组研制完成的新一代自适应光学视力治疗仪已通过四川省医疗器械检测中心的型式检验,医院、医院等多家医疗机构开展临床试验。该治疗仪为恢复和提高视力低下患者的视功能探索了一种全新的方法,同时还为实现“超视力”提供了可能。
新一代治疗仪是在原有自适应光学视觉仿真器的基础上改进完成的,新的改进极大地提高了对人眼光学像差的矫正能力,适用范围扩展到更高度数的视力低下患者,并使其具备了小型化、高集成度以及便于操作等诸多优点,这些均为今后的临床应用及市场化推广奠定了良好的基础。
创新无止境
张雨东研究员曾经在《创新无止境》的报告中指出了战略性思考的重要性,强调指出,“在这些技术发展的背后,是永无止境的科技创新”。科技创新的基础,是要在科研过程中把技术障碍和物理机理搞清楚,重点在于培养穷究其理的精神,“不但要知其然,而且要知其所以然”。机械设计传统继承性很大,有多少人去深究过为什么这样设计而不是那样设计?传统的因循守旧的思维方式阻碍技术的发展。
张雨东研究员指出,对于什么是创新,许多人有不同的理解,其实并不是做法和别人不同就叫“创新”,创新应该是要能创造性地解决某一类科学技术问题,即要有一定的“先进性”。而且,科学和技术的“先进性”要从历史的角度看,“先进性”是暂时的,是有生命周期的,从而产生了进行科技创新的原始动力。
张雨东(中国科学院成都光电所)
张雨东,博士,研究员,博士生导师。年毕业于浙江大学光学仪器系,年获理学硕士学位,年获工学博士学位,年入选中科院“百人计划”。国家级专家、四川省学术技术带头人。
近年来先后获得国家技术发明二等奖1项、省部级科技进步一等奖1项(均排名第1),以及中国科学院杰出科技成就奖,计划先进工作者,中科院十大杰出青年,中科院优秀教师奖等荣誉。申请发明专利60余项,已授权发明专利30余项。培养博士、硕士研究生30余名。
从事光电技术多个领域的研究工作,参加“高频振动法波前校正技术”研制,获中科院科技进步一等奖;开展“亚微米准分子激光光刻系统”研究并研制成功光刻物镜样机;开展新型非线性光学晶体的性能研究及器件研制,获国家发明专利5项,参与研制的“多波长光参量激光器”获年中科院发明一等奖;年底入选中科院“百人计划”,主要从事新型自适应光学技术研究与系统研制工作,主持研制的“人眼视网膜成像自适应光学系统”年底通过专家验收,在国际上首次建立了一套采用整体集成式微小变形镜的轻小型人眼视网膜成像自适应光学系统。申请和授权国家专利30余件。年荣获“四川青年五四奖章”。年荣获“中国科学院杰出青年”。年荣获“国家科技发明二等奖”。 年10月10-12日,张雨东研究员将在上海的年国际生物医学光子学与健康科学研讨会上做重要报告,与大家共同探讨生物光电子的神秘。 InternationalConferenceonInnovative OpticalHealthScience(IOHS), 年国际生物医学光子学与健康科学研讨会
第一轮截稿日期:年7月31日 投稿网址: 录用方式:投稿后两个星期内快速答复推荐结果。优秀稿件将被推荐到合作期刊(SCI、Ei收录)、OSA会议文集发表(EI检索)。
生物医学光子学与健康科学研讨会将主要专注于光学技术和光学仪器在生命科学与临床应用发展的各个方面。会议主题包括但不限于:生物光学成像与光谱,光学显微技术,纳米、生物光学材料,新型生物医学传感器,组织光学,临床医学中的光学技术和健康科学与产业中的光学技术等。本次论坛旨在提供一个生物医学光子学与健康科学交流最新成果的学术峰会,报告专家包括诺贝尔奖得主、中外知名院士、生物医学光学领域学术权威、青年学术精英、生物医药产业界的领袖等,共同讨论前沿科学在生命科学和临床医学中应用进展以及面临的挑战和难题。高度决定视野,组委会欢迎您的加入!
主办单位: 中国工程院信息与电子工程学部 国家自然科学基金委员会 中国光学工程学会
技术主办: 美国光学学会 国际光学工程学会
承办单位: 中国光学工程学会 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
联办单位: 中国生物医学工程学会生物医学光子学分会 中国光学学会生物医学光子学专委会 中国宇航学会光电专委会 武汉光电国家实验室(筹),等
大会主席: Prof.XingdeLi,TheJohnsHopkinsUniversity,USA 骆清铭教授,华中科技大学
大会共主席: 唐玉国研究员,中科院苏州生物医学工程技术研究所
程序委员会共主席: 熊大曦(中国科学院苏州生物医学工程研究所) 李鹏程(华中科技大学)
会议议题(不限于此): 专题一:生物光学成像与光谱(BiomedicalopticalimagingandSpectroscopy) 专题二:光学显微镜:技术和应用(OpticalMicroscopy:TechniquesandApplications) 专题三:纳米、生物光学材料(Nano/BiophotonicsMaterials) 专题四:新型生物医学传感器(Biomedicalsensor) 专题五:组织光学,激光与组织相互作用,组织工程(TissueOptics,Laser-TissueInteraction,andTissueEngineering) 专题六:临床医学中的光学技术(Advancedopticaltechniquesforclinicalmedicine) 专题七:健康科学与产业中的光学技术(OpticaltechniquesforHealthScienceandIndustry)
投稿要求:网址: 请作者登陆会议网站提交英文摘要。收到组委会发的录用通知后,请按通知要求将论文全文提交至支持期刊网站。
组委会联系方式: 中国光学工程学会:李瑾,lijin csoe.org.cn,-中国光学工程学会:蔡方方,cai_ff csoe.org.cn,-天津市空港经济区中环西路58号--9,邮编 点击下方“阅读原文”了解会议详情↓↓↓北京白癜风专科治疗医院北京权威白癜风医院 |