國內(nèi)顯微鏡制造市場目前斷層嚴重。目前我國顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀,，20年以上經(jīng)營積累的企業(yè)十分稀缺,，深度精密制造、光學主要部件設(shè)計及工藝嚴重制約產(chǎn)業(yè)升級,。目前中國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、奧林巴斯等國外企業(yè),。國內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),，若國內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘，切入顯微鏡市場,，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將騰躍至一個更高的格局,。未來國產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。目前中國使用的多光子激光掃描顯微鏡幾乎被徠卡顯微系統(tǒng),、蔡司,、尼康和奧林巴斯壟斷。國內(nèi)有能力開始生產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡的企業(yè)極少,，若國內(nèi)能夠制造出高性能,、高可靠性的多光子激光掃描顯微鏡,，無異是會面臨極大的市場機遇。多光子顯微鏡涉及醫(yī)學,、生物學,、化學、物理學,、電子學,、工程學等學科，生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜,，進入門檻較高,。美國離體多光子顯微鏡峰值功率密度

    與傳統(tǒng)的單光子寬場熒光顯微鏡相比，多光子顯微鏡(MPM)具有光學切片和深度成像的功能,，極大地促進了研究人員對整個大腦深部神經(jīng)的認識,。2019年，JeromeLecoq等從腦深部神經(jīng)元成像,、大數(shù)量神經(jīng)元成像,、高速神經(jīng)元成像三個方面討論了相關(guān)的MPM技術(shù)。為了將神經(jīng)元活動與復(fù)雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對大腦皮層深處的神經(jīng)元進行成像,，這就要求MPM具備深度成像的能力。激發(fā)光和發(fā)射光會被生物組織高度散射和吸收,，這是限制MPM成像深度的主要因素,。雖然增加激光強度可以解決散射問題，但會帶來其他問題,，如燒焦樣品,、散焦和近表面熒光激發(fā)。增加MPM成像深度的比較好方法是使用更長的波長作為激發(fā)光,。另外,，對于雙光子（2P）成像而言，離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個比較大的深度限制因素,，而對于三光子（3P）成像這兩個問題大大減小,，但是三光子成像由于熒光團的吸收截面比2P要小得多，所以需要更高數(shù)量級的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強度的熒光信號,。 美國熒光多光子顯微鏡多光子激發(fā)1990年A.Mayer在Science上刊文展示了雙光子激光掃描熒光顯微鏡,。

光學成像技術(shù)與分子生物學技術(shù)的結(jié)合為研究上述科學問題提供了條件與可能。因此,，在現(xiàn)代分子生物學技術(shù)基礎(chǔ)上,，急需發(fā)展新的成像技術(shù)。在動物體內(nèi),，如何實現(xiàn)基因表達及蛋白質(zhì)之間相五作用的實時在體成像監(jiān)測是當前迫切需要解決的重大科學技術(shù)問題,。這是也生物學,、信息科學（光學）和基礎(chǔ)臨床醫(yī)學等學科共同感興趣的重大問題,。對這-一一科學問題的研究不僅有助于闡明生命活動的基本規(guī)律,、認識疾病的發(fā)展規(guī)律，而且對創(chuàng)新藥物研究,、藥物療效評價以及發(fā)展疾病早期診斷技術(shù)等產(chǎn)生重大影響,。

ＳｔｅｒｎａｎｄＪｅａｎＭａｒｘ在評論中說：祖家能夠在更為精細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樹突的計算和神經(jīng)信號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，及其獨特的電,、及其獨特的電化學特征使神經(jīng)元完成了一系列的專門任務(wù),。雙光子與共聚焦在發(fā)育生物學中的應(yīng)用雙光子∶ 每2.5分鐘掃描一次，觀察24小時,，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小時后細胞分裂停止，不能發(fā)育到桑椹胚和胚泡階段共聚焦激發(fā)時的細胞存活率為多光子系統(tǒng)的10～20%,。證實了多光子顯微鏡對皮膚和別的皮膚病的診斷的可行性,。

與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比，多光子顯微鏡（MPM）具有光學切片和深層成像等功能,，這兩個優(yōu)勢極大地促進了研究者們對于完整大腦深處神經(jīng)的了解與認識,。2019年，JeromeLecoq等人從大腦深處的神經(jīng)元成像,、大量神經(jīng)元成像,、高速神經(jīng)元成像這三個方面論述了相關(guān)的MPM技術(shù)[1]。想要將神經(jīng)元活動與復(fù)雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對大腦皮質(zhì)深層的神經(jīng)元進行成像,，這就要求MPM具有深層成像的能力。激發(fā)和發(fā)射光會被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,，雖然可以通過增加激光強度來解決散射問題,，但這會帶來其他問題，例如燒壞樣品,、離焦和近表面熒光激發(fā),。增加MPM成像深度比較好的方法是用更長的波長作為激發(fā)光。多光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器,。多光子顯微鏡設(shè)備

多光子顯微鏡在臨床前評價IA形態(tài),、細胞外基質(zhì)、細胞密度和血管形成等方面顯示出強大的作用,。美國離體多光子顯微鏡峰值功率密度

隨著生物分子光學標記技術(shù)的不斷進步,，光學技術(shù)在揭示生命活動基本規(guī)律的研究中正發(fā)揮越來越重要的作用,，也為醫(yī)學診療提供了更多、更有效的手段,。生物醫(yī)學光學（BiomedicalOptics）是近年來受到國際光學界和生物醫(yī)學界關(guān)注的研究熱點,，在生物活檢、光動力,、細胞結(jié)構(gòu)與功能檢測,、基因表達規(guī)律的在體研究等問題上取得了一系列研究成果，目前正在從宏觀到微觀上對大腦活動與功能進行多層面的研究,。細胞重大生命活動（包括細胞增殖,、分化、凋亡及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)）的發(fā)生和調(diào)節(jié)是通過生物大分子間（如蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì),、蛋白質(zhì)-核酸等）相互作用來實現(xiàn)的,。蛋白質(zhì)作為基因調(diào)控的產(chǎn)物，與細胞和機體生理過程代謝直接相關(guān),，深入研究基因表達及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用不僅能揭示生命活動的基本規(guī)律,，同時也能深入了解疾病發(fā)生的分子機理，進而為尋找更有效的藥物分子,、提高藥物篩選和藥物設(shè)計的效率提供新的方法和思路,。美國離體多光子顯微鏡峰值功率密度