香港文匯報訊(記者 許芮榕)電子世界瞬息萬變,打開電子世界的大門需要極其巧妙的工具。香港中文大學生物醫學工程學系副教授周仁杰(圖)形象地形容,今次獲獎的研究成果就像為科學界提供一把極為精細、以阿秒為單位的時間「尺子」。基於阿秒脈衝技術,科學家們有望研發新的激光測量儀器,讓這把「尺子」在化學、生物學和醫學領域大展拳腳。

阿秒相當於10的負18次方秒,在一間睡房開燈時,燈光將房間點亮的瞬間就已過去數百億阿秒。但在電子世界,變化往往發生在幾個阿秒之間。周教授表示,今次獲獎研究的實驗可以產生以阿秒為單位測量的光脈衝,從而捕捉電子轉瞬即逝的運動規律。

或可控制電子在材料中行為

周教授提到,阿秒脈衝技術可擴展到應用領域,例如在單原子層材料學中,各種原子結構不一,過往科學家只能透過理論形式,推測原子之間電子的相互作用。拿到阿秒脈衝這把尺子後,科學家們可以從微觀角度分析,甚至將來嘗試控制電子在材料中的行為,探索研發更多新材料。

周教授所在的激光測量與生物醫學實驗室,也是脈衝激光技術的受益者。在生命科學領域,人們的認知已從分子層面過渡到原子層面,小到生物細胞的動態,大到分析人的行為如何受到外界影響,都有待科學界探索。周教授所在實驗室正研究如何利用脈衝激光進行原子層結構測量,阿秒脈衝技術有望為研發更精確的激光測繪儀器奠基。

周教授稱,激光相關研究過去已多次斬獲諾獎,2018年獲獎的「光學鑷子」和短激光脈衝相關研究,已擴展到原子物理學、化學和生物醫學領域,未來甚至可能為治療白內障等眼科手術帶去進步。遙想1999年諾貝爾化學獎授予「飛秒激光閃光成像技術」,如今20多年過去,採用相當於千分之一飛秒的阿秒脈衝技術已成為現實,諾獎正是見證科學的不斷進步,以及對歷代科學家上下求索的最好表彰。