2025年，中国科学院上海光机所的杨帆团队推出了世界首台高时空分辨受激布里渊显微镜。这个系统通过每秒200微秒/像素的成像速度，给我们展示了超高时间分辨率的动态力学影像。它用到780纳米波长、267瓦峰值功率的脉冲光纤激光，还借助31分贝以上的噪声抑制技术，把传统技术的时间分辨率提升了100倍。 布里渊显微镜在眼科临床诊断方面用处很大，尤其是对于圆锥角膜这种病的早期诊断。它能在亚临床阶段就揪出那些高危患者，这可比现在用的Scheimpflug形态学评估好多了。因为圆锥角膜的本质是局灶性力学变弱，这种力学变化比形状改变还要早出现。它还能区分正常角膜、亚临床阶段的圆锥角膜和临床期的圆锥角膜。在角膜交联（CXL）手术的疗效评估上，它也很厉害，能发现术后角膜刚度显著增加，特别是下部和赤道区域。通过术前的布里渊频移分析，医生还能预测每个病人交联后的效果，做到精准治疗。 在屈光手术像LASIK和SMILE之前，它还能用来评估角膜的力学状态，帮医生预测手术风险。术后它也能监测角膜力学的变化，找出哪些区域有抗药性或者能自我恢复。除了角膜，它还能用来研究晶状体的硬度变化，了解老花眼和白内障的发病机制。 这个技术还能用于基础生命科学研究。比如实时捕捉细胞分裂过程中的力学变化，或者给亚细胞结构做力学成像。在发育生物学领域，它能追踪斑马鱼和秀丽隐杆线虫胚胎的发育动态。有意思的是，科学家们在斑马鱼胚胎里首次看到了双布里渊峰，揭示了异质性细胞外基质与腔体内的力学差异。在肿瘤与癌症研究方面，它可以区分癌细胞和正常细胞的力学表型，还能表征肿瘤微环境的力学特性。在组织工程与再生医学方面，它能实时、无损地评估水凝胶等生物材料的性能，监测工程化组织的成熟度。 工业和材料应用也是它的新领地。这个系统完全不用接触样品就能进行活体成像，和原子力显微镜（AFM）那种接触式技术完全不一样。它不依赖荧光标记就能在完全生理条件下工作。 最新技术让它拥有了0.49 × 0.49 × 2.1微米的三维高空间分辨率，这得益于共聚焦光学配置和先进光谱仪的结合。由于它的测量方向垂直于角膜（径向），而眼压主要导致切向拉伸，所以布里渊测量结果基本不受眼压影响。这一点和Ocular Response Analyzer以及Corvis-ST这些临床设备相比很有优势。 它还能检测轴向各向异性，分辨出角膜前部、中部、后部深度依赖性的力学差异。通过分析布里渊光谱，我们能获得布里渊频移（BFS）、线宽（Γ）和损耗角正切（tanφ）这三个参数。其中BFS反映纵向弹性模量也就是组织刚度；Γ与粘性损耗相关；两者的比值能更纯粹地反映材料力学本质。 由于这个技术是非接触式的，所以它不会对样品造成物理干扰或损伤。光学方法赋予了它深层组织穿透能力，可以对活体组织内部进行原位成像，适用于胚胎、组织、器官等复杂样品。 把这种多模态融合的潜力发挥出来后，它就能和光学相干断层扫描（OCT）以及眼动追踪技术结合在一起实现在体角膜的精准力学定位。如果再跟激光泵浦还有机器学习技术整合起来的话，成像速度和分辨率还能进一步提升。