用普通显微镜看细胞，经常需要先给它们染色，但这或多或少会伤害甚至杀死这些微小的生命。8月4日，记者从中国科学院西安光机所获悉：该所瞬态光学研究室研究员姚保利团队研发出一种既不用染色，又能给透明微观物品拍“高清3D全身透视照”的新装置，整个过程最快只需2.7秒。相关成果在国际期刊《物理光子学杂志》发表。

这件装置包含两个“秘密武器”：一块由225颗微型LED灯珠组成的可编程“补光阵列”，以及他们自主研发的定量相位相机“Q-camera”。

团队成员李炎解释：“通俗地讲，新装置的工作原理就像是围着微观物品摆了一圈迷你补光灯。拍摄时，这225盏灯会依次从不同角度照亮微观物品，每照亮一次，特制的相机就会快速拍下一张照片。”

和传统相机不同，这台定量相位相机不仅捕捉光影明暗，还能把光波穿过透明物品时产生的肉眼看不见的微小相位变化一并精准记录下来。拍完225张照片后，计算机会利用光学衍射层析的原理，把这些信息拼接、计算，瞬间就能重建出微观物品内部精细的三维结构。

“整个过程不用来回挪机器、换样品位置，2.7秒就能把样品内部精细结构‘扫’得明明白白。”李炎介绍。

为了验证效果，团队直接拍摄了未经过任何染色的COS-7细胞，结果清晰地显示出细胞内脂滴等亚细胞结构，如同一张无损伤的“3D报告单”。他们还给一块浸水胖大海种子做了“全身扫描”，结果也能够揭示其内部空间的异质性分布。

该项技术继承了传统精密干涉成像的高精度，像用手机连拍全景照片一样简单易用，因为结构紧凑、成本相对较低且不接触微观物品，能够直接与普通光学显微镜平台结合使用，极大降低了获取高质量三维显微成像的门槛，实现了精度、稳定性与易用性的兼顾。

（记者 孙亚婷 实习生 马漫宁）