美科学家首次使用激光束控制心脏跳动

左图为对照，中图显示0.8焦耳/平方厘米的激光未对心脏造成伤害，右图显示能量提高5倍时心脏受损。图片来源：M. W. Jenkins等/Nature Photonics

奇迹出现了。Jenkins发现，胚胎的心跳跟激光的脉冲频率同步了起来。研究者尝试调整脉冲频率，先从每秒2~3次开始，然后逐渐减慢，但结果依然如故，脉冲频率变化的幅度甚至可达50%。Jenkins的研究团队将这一结果发表在8月15日出版的《自然—光子学》杂志上。

随后，研究小组测试了不同能量的激光，来寻找最安全和最有效的那一束。结果表明，0.8焦耳/平方厘米的激光不会对心脏造成伤害；当能量提高到五倍时，受试的心肌细胞就被烤焦了。

Jenkins表示，虽然需要经过长期的观察实验，才能确定这些心肌细胞究竟是不是真的毫发无伤，但这次的结果毫无疑问是意义重大的。“我们想知道先天性心脏病是如何形成的，也想知道心脏搏动频率是怎样一步步发生变化的。”Jenkins说，“我们更想使用一种无创的手段来治疗心脏疾病。”

日本大阪大学的生物物理学家Nicholas Smith是使用激光控制心肌细胞的第一人，他表示Jenkins的研究是一项重大突破。“我非常高兴看到这一进展，这是世界上首次用激光调控了整颗心脏。如果这项研究能够深入下去，人们将会发现，激光能做的事情还有很多”。

但要深入挖掘下去，却不是那么简单的事情，有一些问题还等待科学家来解答。首当其冲的就是激光究竟是如何刺激心脏工作的，尽管许多科学家猜测是因为激光影响了细胞的温度，但这一机制还没有得到证实；第二，目前Jenkins还无法确定他的研究结果能不能应用于体积更大的成熟心脏。

Smith表示，如果上述问题能够得到解决，并且能确保心脏不会受到损伤的话，激光就很有可能应用于临床治疗，比如心脏手术或者起搏器的移植。