ＳｔｅｒｎａｎｄＪｅａｎＭａｒｘ在評(píng)論中說：祖家能夠在更為精細(xì)的層次研究樹突的功能,，這在以前是完全不可能的,。新的技術(shù)（如腦片的膜片鉗和雙光子顯微使人們對(duì)樹突的計(jì)算和神經(jīng)信號(hào)處理中的作用有了更好的理解。他們解釋了是樹突模式和形狀多樣性,，及其獨(dú)特的電,、及其獨(dú)特的電化學(xué)特征使神經(jīng)元完成了一系列的專門任務(wù)。雙光子與共聚焦在發(fā)育生物學(xué)中的應(yīng)用雙光子∶ 每2.5分鐘掃描一次,，觀察24小時(shí),，發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦∶每15分鐘掃描一次，觀察8小時(shí)后細(xì)胞分裂停止,，不能發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦激發(fā)時(shí)的細(xì)胞存活率為多光子系統(tǒng)的10～20%,。多光子顯微鏡作為一種研究微觀結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)，在眾多領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用,。美國(guó)離體多光子顯微鏡成像精度

多光子激發(fā)的特點(diǎn),。激發(fā)波長(zhǎng)∶兩個(gè)或多個(gè)光子同時(shí)激發(fā)，激發(fā)波長(zhǎng)是單光子激發(fā)波長(zhǎng)的兩倍或多倍（i.e.紅光能激發(fā)UV探針）,。多光子激發(fā)∶依賴于多個(gè)光子同時(shí)到達(dá)的時(shí)間,。使用脈沖飛秒激光器（i.e.10-16 seconds），且能提供更高的峰值功率,。熒光限制在焦點(diǎn)處,，能滿足多個(gè)光子同時(shí)達(dá)到產(chǎn)生多光子吸收。熒光強(qiáng)度正比于（激光強(qiáng)度）n,。為什么使用飛秒激光器?多光子激發(fā)需要超快的激光器,，皮秒脈沖不能實(shí)現(xiàn)三光子激發(fā)。深度成像需要更高,、更窄脈沖輸出功率,。多光子激發(fā)光源處于近紅外區(qū)，對(duì)細(xì)胞毒性和光漂白更小,。激光掃描多光子顯微鏡多光子成像是一種非線性的過程,，信號(hào)產(chǎn)生要求功率密度達(dá)到MW/cm2的量級(jí)。

世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國(guó)和日本,，德國(guó)是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,，而日本以尼康和奧林巴斯公司為,，2020年，上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng) 64.44%的市場(chǎng)份額,，其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的走向,。目前世界市場(chǎng)對(duì)多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長(zhǎng)，中國(guó)市場(chǎng)這方面的需求增長(zhǎng)更快,，未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的發(fā)展在中國(guó)將具有很大的發(fā)展?jié)摿?。?guó)內(nèi)顯微鏡制造市場(chǎng)目前斷層嚴(yán)重。目前我國(guó)顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀,，20 年以上經(jīng)營(yíng)積累的企業(yè)十分稀缺,，深度精密制造、光學(xué)重要部件設(shè)計(jì)及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級(jí),。目前中國(guó)顯微鏡中如多光子顯微鏡,、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng),、蔡司,、尼康、奧林巴斯等國(guó)外企業(yè),。國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),，若國(guó)內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘，切入顯微鏡市場(chǎng),，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)將騰躍至一個(gè)更高的格局,。

光學(xué)成像技術(shù)與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合為研究上述科學(xué)問題提供了條件與可能。因此,，在現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上,，急需發(fā)展新的成像技術(shù)。在動(dòng)物體內(nèi),，如何實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)及蛋白質(zhì)之間相五作用的實(shí)時(shí)在體成像監(jiān)測(cè)是當(dāng)前迫切需要解決的重大科學(xué)技術(shù)問題,。這是也生物學(xué)、信息科學(xué)（光學(xué)）和基礎(chǔ)臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科共同感興趣的重大問題,。對(duì)這-一一科學(xué)問題的研究不僅有助于闡明生命活動(dòng)的基本規(guī)律,、認(rèn)識(shí)疾病的發(fā)展規(guī)律，而且對(duì)創(chuàng)新藥物研究,、藥物療效評(píng)價(jià)以及發(fā)展疾病早期診斷技術(shù)等產(chǎn)生重大影響,。生產(chǎn)和消費(fèi)的角度分析多光子顯微鏡的主要生產(chǎn)地區(qū)、主要消費(fèi)地區(qū)以及主要的生產(chǎn)商,。

我們要指出的是,，單光子激發(fā)熒光和雙光子激發(fā)熒光，是從熒光產(chǎn)生的機(jī)理上來區(qū)分的,。而共焦則是熒光顯微鏡的一種結(jié)構(gòu),，其目的是為了,，通過共焦結(jié)構(gòu)，提高整個(gè)熒光顯微鏡的空間分辨率,。所以共焦熒光顯微鏡可以根據(jù)激發(fā)光源的不同,，實(shí)現(xiàn)單光子共焦熒光成像或者雙光子共焦熒光成像。往往一個(gè)普通的雙光子熒光顯微鏡（沒有共焦結(jié)構(gòu)）其空間分辨率也可以達(dá)到單光子共焦熒光顯微鏡的水平,。這樣就可以簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng),，相對(duì)來說，就提高了激發(fā)光源的利用率,，以及熒光的探測(cè)效率,，這個(gè)也是我們提倡雙光子熒光成像的原因之一。雙光子熒光共焦顯微鏡由于雙光子效應(yīng)和共焦結(jié)構(gòu),，分辨率則會(huì)更高,，而我們通常說的共焦顯微鏡都是指單光子激發(fā)熒光的。多光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器,。美國(guó)多光子顯微鏡研究

多光子顯微鏡之類的先進(jìn)光學(xué)技術(shù)能夠在活生物體的大腦表面下更深地成像,。美國(guó)離體多光子顯微鏡成像精度

某種物質(zhì)能產(chǎn)生熒光，首要條件是分子必須具有吸收的結(jié)構(gòu),，即生色團(tuán)（分子中具有吸收特征頻率的光能的基團(tuán)）,。其次，該物質(zhì)必須具有一定的量子產(chǎn)率和適宣的環(huán)境,。我們把分子中發(fā)射熒光的基團(tuán)稱為熒光團(tuán),。熒光團(tuán)一定是生色團(tuán)，但生色團(tuán)不一定是熒光團(tuán),。因?yàn)?，如果生色團(tuán)的量子產(chǎn)率等于零，就不能發(fā)射出熒光,，處于激發(fā)態(tài)的分子,，可以由許多方式（如熱，碰撞）把能量釋放出來,，發(fā)射熒光只是其中的一種方式,。此外，一種物質(zhì)吸收光的能力及量子產(chǎn)率又與物質(zhì)所處的環(huán)境密切相關(guān),。美國(guó)離體多光子顯微鏡成像精度