实验室成果获英国IOP公布2023年“中国高被引文章奖”

  近期,英国物理学会出版社(IOP Publishing)公布2023中国高被引文章奖获奖名单,以表彰中国研究人员在全球科学界的影响力以及他们对物理学的宝贵贡献。

  实验室姚保利研究员团队在Reports on Progress in PhysicsIF=18.1)的综述论文轴平面同时光学捕获与成像Simultaneous optical trapping and imaging in the axial plane: a review of current progress)获得IOP Publishing的前1%高被引荣誉。第一作者是西安交通大学物理学院梁言生副教授,共同第一作者是实验室的严绍辉研究员,通讯作者是西安交大物理学院的雷铭教授和实验室姚保利研究员。

  
  光镊(Optical tweezers)利用光与物质的动量传递来实现对微观粒子的光学操控,具有非机械接触、低损伤和高精度等特点,被广泛应用于生命科学、物理化学等研究。虽然当前二维(X-Y平面)光镊研究已取得了丰硕成果,但沿轴向(Z方向)的微粒捕获和观测仍是一个突出的技术难题。物镜较短的工作距离限制了轴向观测深度,进而限制了轴向动力学的研究及应用。实现大范围的轴向捕获对于在三维空间研究胶体粒子的相互作用、细胞特性等许多工作具有重要的科学意义。
  该论文提出的轴平面光学捕获与成像技术,打破了传统光学捕获技术的操控范围限制,首次实现了轴平面(X-Z)全息光镊动态操控多粒子的功能,极大地提升了光镊在三维空间操控粒子的能力。提出的基于轴平面傅里叶变换的轴平面GS算法,可以准确、快速地产生多种特殊光场,并将速度提高几十倍。论文展示了该技术在三维空间的微操控能力和在研究特殊光束捕获特性方面的巨大潜力。光镊领域著名学者英国圣安德鲁斯大学Dholakia教授在其关于光学微粒操控在生物光子学的应用进展综述文章(Journal of Biomedical Optics 2021, 26: 070602)中对该论文成果给予高度评价,认为是光学捕获与先进光学成像研究领域在新世纪的一个主要进展。“The simultaneous trapping and imaging in the axial plane is one of the main advances made since the turn of the century in the field of optical trapping combined with advanced imaging. This has potential implications in several research fields including tomographic phase microscopy (TPM) and super-resolution (SR) microscopy, 117 which are very useful in the study of biological samples.”