扳手

未来的显微镜、望远镜甚至相机镜头，或许不再需要复杂、笨重的镜头组，仅通过纳米级厚度的平面薄膜，便可完成光的聚焦、偏转等控制。 记者日前从中科院光电技术研究所（以下简称光电所）获悉，在国家973项目“波的衍射极限关键科学问题”课题支持下，该所微细加工光学技术国家重点 实验室在国际上首次研究证实：利用光子自旋—轨道角动量相互作用的物理原理，“悬链线”可以对光产生稳定、可控的“扳手”作用。就是说用“悬链线”结构制 造的光学器件，可不借助任何凹凸透镜，仅在“二维”平面上便可实现光的折射、反射，甚至让光旋转成任意姿态。 悬链线与抛物线、月牙线或者半圆线不同，是一条两端固定的链条在重力作用下弯曲形成的曲线。它在生活中随处可见，桥梁悬索、架空电缆、街道护栏铁链等都是悬链线结构。 科学家们发现，在诸多形式的悬链线中有一种“等强度悬链线”可以保持结构在不同位置受力一致。那么，它施加到光上的“力”是否也一致呢？在这种奇特 的力学特性启发下，光电所团队用粒子束在厚度仅百纳米的平面金属薄膜表面，刻下纳米尺寸的“亚波长悬链线”连续结构，并证实了刻有这种悬链线“花瓣”的金 属膜，在光束照射后，可产生稳定可控的折射、反射等光学现象。 该团队负责人杨磊磊介绍说，传统意义上光的折射、反射等相位变化，是由于透镜不同厚度产生，而厚度均匀的平面透镜不会产生光的相位变化。此次科学新发现，意味着利用“悬链线”构成的超薄纳米结构，能够在二维平面内实现对光的连续调控。 “如果把光比喻成行进的列车，过去的凹凸透镜如同依靠弯曲的轨道调整列车运行，而现在仅需扳动悬链线这个铁道岔口的‘扳手’，便可改变列车的前进方 向。”杨磊磊介绍说，为进一步确认悬链线的“光学扳手”作用，研究团队还在平面金属薄膜上尝试刻制出不同形状的悬链线“版画”，并通过一种“花瓣状”的圆 形排列阵列，产生了携带完美轨道角动量，呈螺旋式前进的“光漩涡”。而此前研究中，科学家们还曾将月牙形、抛物线形结构刻制在平面上观察光的折射、反射， 结果证实仅有“等强度悬链线结构”具有稳定的光学相位变化。 “传统光学元件其厚度远大于波长，这就是为何天文望远镜、相机镜头需要不同大小的镜头组。但悬链线光学器件，可通过操作纳米级超薄结构的平移、缩 放、旋转等，实现光的相位变化，其厚度远小于波长。”杨磊磊介绍说，未来基于悬链线构建的新型光学元器件，具有轻薄的特点，可广泛应用于飞行器、卫星等空 间探测领域，手机、相机镜头等成像领域。 而这个受自然现象启迪的美妙光学发现，在电磁学、光通讯领域也让人充满遐想。杨磊磊说，按照光子自旋—轨道角动量相互作用的原理，悬链线还可拓展到 包括微波、太赫兹、红外、可见光在内的大部分频谱范围，广泛用于各种电磁器件；而采用悬链线结构的光通信器件，可在同一波长上传输多路信号，提高光通信的 频谱利用率，大大增加光通信的信息传输量。 上述研究成果在美国科学促进会创办的最新期刊《科学进步》上发表后，受到了国际光学界的广泛关注。《中国科学》对其点评认为，这一发现的证实，“证明了纳米悬链线可用于构建超薄、轻量化的光学器件，有望成为下一代集成光子学的核心”。

2021年8月2日，北京——安捷伦科技公司 （纽约证交所：A）近日宣布将 2021 年度“安捷伦早期职业生涯教授奖（Agilent Early Career Professor Award）”授予Jason H. Yang 博士 。Yang 博士是新泽西州立罗格斯大学医学院新兴及再现病原体中心微生物学、生物化学和分子遗传学的助理教授。安捷伦今年的奖项重点表彰在开发用于了解或管理感染、自身免疫或癌症免疫反应的突破性解决方案方面做出的贡献。Yang博士的多学科研究计划将高通量的定量实验与网络建模和机器学习相结合，从而研究人类疾病进展和治疗的潜在机制。“安捷伦早期职业生涯教授奖”将支持对人巨噬细胞的细胞回路进行逆向工程的研究，从而开发合成工程化巨噬细胞，作为治疗感染、自身免疫和癌症的新型细胞疗法。Yang博士表示：“非常荣幸能够在今年获得著名的‘安捷伦早期职业生涯教授奖’。这一竞争性奖项将帮助我们扩展研究能力，并使我们能够进行新的实时定量测定，从而了解免疫细胞如何做出细胞决策。随着我们在罗格斯大学研究工作的不断推进，我们充分期待这一奖项帮助我们解锁新发现，同时与安捷伦建立新关系。”安捷伦大学关系和外部研究部门主管 Jack Wenstrand 博士表示：“Yang 博士的创新研究结合一整套网络建模和机器学习工具的专业技术，并通过高通量的定量实验加速人类免疫系统功能潜在生物学机制的发现。我们很高兴能为 Yang 博士的研究进展贡献一份力量，并相信他的方法、发现以及对学生的指导将在研究界产生影响，从而改善人类健康。”选择Yang博士作为 2021 年度奖项获得者，是因为他致力于使用系统生物学和合成生物学方法开发慢性和传染病的创新疗法。Yang 博士于 2019 年进入新泽西州立罗格斯大学医学院，担任助理教授。他开发了可解读的机器学习方法，通过将生物学网络模型用作提高机器学习模型可解读性的工具，研究与人类疾病相关的细胞表型。Yang 博士的实验室目前正致力于扩展这些方法，以应对抗生素耐药性、结核病和心血管疾病带来的全球性健康挑战。“安捷伦早期职业生涯教授奖”是安捷伦的一项年度奖项计划，旨在表彰和支持在职业生涯早期，针对安捷伦服务社区的重要领域，具有在未来继续开展研究的突出潜力的教授。该奖项突出体现了安捷伦通过公司的产品和服务、经费支持以及与安捷伦科研人员和工程师的合作性参与，对推动研究发展所做的承诺。关于安捷伦科技安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，致力于提供敏锐洞察与创新，帮助提高生活质量。我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2020 财年，安捷伦的营业收入为 53.4 亿美元，全球员工数为 16400 人。如需了解安捷伦公司的详细信息

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