操控一个只有万分之一头发丝大小的分子，并测量它的位移及相互间的作用力，这些听起来似乎是"不可能的任务"。中国科学技术大学近日研制成功世界第一台具有三个独立光学微机械手的纳米光镊装置，可对生物大分子或其它生物微粒进行复杂的操作和精细的测量。

    负责这项科学研究的中科大物理系教授李银妹介绍，"光镊"是利用激光与微粒相互作用过程中，动量转移产生的辐射压力，形成的光学陷阱。它就像是无形的机械手，使处在陷阱中的微粒受到阱力的作用被"钳住"，从而任由人控制和观测。纳米光镊装置对微粒的操控定位达到纳米精度，对微粒位移测量精确到纳米，对微粒间作用力的测量可达到飞牛顿量级。那么纳米和飞牛顿究竟是如何微小的单位呢？形象地说，一纳米只及头发丝粗细的十万分之一，而要拿起一根头发丝则需要数十亿飞牛顿的力。

    李教授介绍说，目前纳米光镊装置的研究和开发受到国际生物、光学界的普遍重视，但此前一些科研成果还主要停留在只有单一或两个光镊，无法对生物分子进行复杂的操控。中国科大的这项科研成果是国际上第一台有三个可独立三维操控的光镊组成的纳米光镊系统。它可以利用光束无机械接触地同时操控多个生物微粒，对粒子损伤小，不干扰粒子的周围环境与正常生命活动。它还可以不破坏粒子表面深入到粒子内部操作其多个组分粒子。同时，光镊又是粒子相互作用过程中力的探针或者称为力的传感器，这使得它又成为微小粒子静态和动态力学特性的理想研究手段。

    日前这项研究成果通过中国科学院专家组的鉴定。鉴定委员会主任中国科学院安徽光机所研究员路轶群介绍，纳米光镊系统涉及多个光学、生物、机械、图象分析等多学科技术门类，有较大的工程设计难度，在国际上还没有成品仪器，技术尚未成熟。中国科大的这项系统兼有极高的空间和时间分辨率，实现了纳米尺度三光镊装置的系统集成，达到国际尖端水平，对纳米生物学领域深入研究活体细胞和生物大分子个体行为、相互间作用情况、探索生命运动规律具有极其重要的意义。（完）