来源:pg免费模拟器 发布时间:2025-12-07 15:10:00
高端光学显微镜作为生命科学、材料科学、半导体检测、精密制造等领域的核心观测工具,突破了传统显微镜的分辨率与应用局限,以超分辨、高灵敏度、多维成像等优势,推动科研从“宏观表征”向“微观机制解析”跨越,从“静态观测”向“动态追踪”升级。
“高端光学显微镜技术进击潮”专题,并向相关企业、科研机构广泛约稿,本篇为振电科技供稿。
在生命科学的显微镜下,人类曾长期困于两重黑暗:要么看不清——传统光学显微镜受限于衍射极限,无法分辨纳米级的分子事件;要么看不见——荧光标记虽能点亮特定分子,却总在漂白中熄灭,更在标记过程中扰动了生命本真的状态。
而破解这一切的钥匙,藏在非线性光学技术的光与物质共振之中。2017年,当这束光照进苏州生物纳米园,振电(苏州)医疗科技有限公司(以下简称“振电科技”)的技术觉醒开始了。
非线性光学并非新概念,但将其从实验室的精密装置转化为稳定可靠的科研工具,却需要跨越“死亡之谷”。振电的转折点,来自维也纳大学瓦格纳院士的一份“信任订单”——他看好相干拉曼技术的潜力,希望拿到一套与实验室同款的设备。
“那份订单倒逼我们思考,如何让复杂的光路系统不再娇贵,如何让科研人员专注于科学问题而非仪器调试。”兰璐博士回忆道。团队将核心精力聚焦于受激拉曼散射(SRS)成像,通过两束飞秒激光的精密频率差,激发分子化学键的集体振动,将传统拉曼那微弱如萤火般的自发信号,放大为“百万倍强度、微秒级响应”的相干信号。
这相当于给生命科学研究者配备了一台“分子世界的超高速摄像机”:在2930cm
处,蛋白质正忙碌合成;在2850cm-1处,脂质悄悄聚集成团;在2133cm-1的“静默区”,氘标记的新生分子清晰可辨,而荧光背景早已退居幕后。2025年4月,振电科技助力多模态跨尺度生物医学成像设施通过国家验收,这标志着我国在生物医学成像领域迈出了坚实的一步,拥有了能够全景式解析生命奥秘的“国之重器”,为生命科学研究和重大疾病诊治提供了前所未有的技术支撑。
同年5月,这套“非线性光学显微成像系统”斩获“中国十大光学产业技术”大奖,技术实力获得行业最高认可。
图3 2025中国十大光学产业技术颁奖典礼现场庄松林院士为振电科技颁奖
产品破局:从“分子摄像机”到“产业利器”技术的价值,在于解决真实世界的痛点。王璞博士深知,只有将技术嵌入科研场景,才能激活国产替代的齿轮。振电科技的产品哲学从不追求“大而全”,而是将非线性光学的技术优势锻造成精准打击科研痛点的“兵器库”。每一款产品的每一行技术参数背后都是应用场景的极致细分。
基于对科研场景痛点的精准把握与非线性光学技术的深度淬炼,振电科技打造出一系列 “术业有专攻” 的产品矩阵:
作为振电科技的拳头产品,UltraView并非单一技术堆砌,而是将相干拉曼散射(SRS)+双光子荧光(TPEF)+二次谐波(SHG)三大模态深层次地融合的“光学工作站”。该产品核心技术指标,直击传统显微镜的软肋:
• 无标记化学特异性:无需抗体染料,直接探测分子的化学键特异振动。这种“分子指纹”识别能力,让活细胞代谢研究摆脱荧光漂白的枷锁,适用于长时间活体成像,这是传统荧光显微镜无法企及的时长。
• 视频级成像速度:传统自发拉曼需数十分钟采集一帧,UltraView通过相干放大将速度提升至最高10 FPS(512×512像素),利用超快激光和灵敏探测技术,实现毫秒级动态捕获,可实时观测动态生物过程:如细胞代谢、药物输送、神经活动,快速扫描大视野区域,提高通量,减少光损伤风险。
• 三维光学切片能力:可进行Z轴层扫,构建样本的三维化学分布图。无需物理切片就可以获得内部结构信息,研究细胞/组织的三维结构和成分异质性。
• 多模态预设与自动切换:可一键切换相干拉曼散射(SRS)+双光子荧光(TPEF)+二次谐波(SHG)不同模态。这种用户友好型自动化流程,将复杂实验的调试时间极大缩短。
行业价值:该系统已成为类器官药物渗透评估、神经退行性疾病病理诊断、合成生物学菌株筛选等多领域的“金标准”备选工具。
若将UltraView比作航母,SupreView就是其核心技术引擎。SRS/CARS成像子系统的独立模块化设计,使其具备以下杀手级特性:
:这在某种程度上预示着能区分木质素醛基(1630cm-1)与醇基(1660cm-1)的微小差异,这在植物细胞壁工程改良、生物质转化研究中,直接决定了能否精准追踪官能团动态变化。• 宽光谱成像范围500-3000cm
:覆盖从指纹区(800-1800cm-1)到C-H伸缩区(2800-3100cm-1),既能识别药物分子的特征峰(如拉帕替尼1360cm-1),又能量化脂质饱和度(3007cm-1不饱和键特征峰),实现 “一张图谱,全成分解析” 。行业价值:该设备既能作为UltraView的核心组件,也可独立适配用户自有显微镜平台,降低高端技术准入门槛。
针对材料科学“看不清瞬态过程”的痛点,HyperView基于光学参量振荡器(OPO)技术,将瞬态吸收从光谱仪升级为显微成像系统。其技术规格突显了颠覆性:
O.D.:比传统设备灵敏度提升104倍。这意味着无需强泵浦光(避免泡利阻塞效应),即可清晰捕捉石墨烯单个缺陷位点的载流子复合动力学,这对半导体良率分析至关重要。• 高时空分辨率:时间分辨率达250飞秒,可追踪飞秒级的载流子弛豫;空间分辨率 <350nm ,能定位SiC纳米线中位错(TSD/TED)的发光差异。
• 多波长通道适配:UV-NIR/VIS-NIR等4种波长配置,覆盖340-1300nm光谱范围,光谱分辨率1-10nm。这种灵活性让研究者同时检测二维材料WS₂在激发态与基态的吸收差异,指导异质结构筑。
• 高速高效成像:10 FPS成像速度,对石墨烯载流子扩散实时追踪,单帧积分时间仅10μs。
产业化落地:该系统定位为“工业在线抽检工具”,未来有望与国内头部FAB厂合作测试GaN晶圆位错,目标替代耗时数天的电致发光(EL)检测。
这是振电科技切入工业检测市场的“尖刀产品”,具有高分辨率不伤害原有设备的检测特性:
• 三维成像能力:横向分辨率400 nm(40X水镜),纵向分辨率约1μm,深度达100μm以上,可追踪碳化硅外延层与基底界面处的位错走向。
• 深层穿透与低损伤:近红外激发(如800nm)在强散射SiC中穿透深度显著优于可见光,飞秒激光脉冲宽度≤100fs,典型激发功率仅50-200mW,对晶圆损伤极小,支持同一区域重复检测以追踪工艺改进效果。
• 化学特异性分辨:系统可区分氮化镓位错类型,为外延工艺优化提供分子级反馈。
商业模式创新:宽禁带半导体双光子发光检测系统可直接嵌入半导体产线,与现有工艺设备对接,实现“检测-反馈-调整”闭环,这是进口设备尚未提供的本地化服务。
进击之路:振电科技未来阶段务实规划振电科技的战略目标是成为全世界领先的分子光谱平台型仪器设施公司。面对当前的市场之间的竞争格局,王璞指出,未来几年公司将集中力量实现两大重点突破。其一,推动公司从单产品企业向多产品企业转型,逐渐完备产品矩阵,丰富产品品种类型以满足多种科研场景的多样化需求。其二,着力推进核心零部件国产化进程,尤其是激光器的国产化。核心零部件的自主可控,不仅能降低生产所带来的成本、保障供应链稳定,更能提升产品核心竞争力,为公司在全球市场之间的竞争中赢得更多主动权。
在当前经济发展形势下,科学仪器行业尤其是以科研市场为客户定位的领域,展现出良好的发展形态趋势。王璞博士分析道,该行业与国家财政支出直接相关,随国家对科技发展的格外的重视以及“十五五”规划将科技发展列为核心方向,行业资金投入有充分保障。同时,他还提到一个重要行业机遇:
基于此,振电科技制定了清晰的发展策略,即在分子光谱领域补足所有产品线,除了现有的拉曼产品及新型号外,还将重点布局红外显微成像设备及其新型号,以全面的产品体系抓住行业发展机遇,应对市场挑战。
资本为何重仓振电科技?以“中国创新”突破全球高端科学仪器壁垒振电科技首席财务官沈天培表示:
振电科技位于一个“卡脖子”与“高增长”并存的黄金赛道。高端科学仪器,特别是分子光谱成像领域,长期被国际巨头垄断。振电科技自主研发的基于相干拉曼技术的分子光谱成像产品,其核心性能指标已达到全球领先水平,成功打破了海外技术封锁。这一赛道技术壁垒极高,且下游需求(如生物医药研发、精准医疗、新材料开发)正呈爆发式增长,赋予了先行者极高的价值与稀缺性。
1. 技术的全球级领先性: 振电科技的相干拉曼成像系统,凭借其无标记、高灵敏度、高分辨率和高速成像的卓越特性,为客户提供了前所未有的科研与检测工具。这不仅是参数的领先,更是解决产业关键难题的能力体现。
2. 成熟的商业化验证:连续两轮融资,是长期资金市场对我们从“技术原型”到“成熟产品”并成功实现商业落地的强力背书。这在某种程度上预示着振电科技的产品已获得早期标杆客户的认可,证明了其巨大的市场应用价值与营收潜力。
3. 定义未来的团队:我们拥有一支贯通顶尖光学技术、精密仪器与市场开拓的复合型团队,具备将前沿科学构想转化为高端商业产品的强大执行力。
在一个关乎国家科技自立自强、且市场巨大的战略新兴领域,重仓一个手握全球领先硬科技、并已证明自身商业化能力的企业,正是投资人投资振电的底层逻辑。
黎明已至:国产高端仪器的进击时刻王璞博士对行业竞争格局的判断充满理性:“行业内外企有百年积淀,但它们的船大难掉头。我们的优点是紧贴中国科研需求,快速响应。”
当前,“十五五”规划将科技发展列为核心,更关键的是,政策明确海外仪器若国产化比例不足,将在竞标中处于劣势。这扇窗口期,只有2-3年。振电已提前布局分子光谱全产品线,从相干拉曼到红外,从科研到临床,从硬件到服务,构筑起立体防御体系。
未来,高端显微镜不再是实验室里的奢侈品,而是科研前线不可或缺的“智能感官”。当光与物质的对话被解读为清晰的分子图像,当国产化不再是性能妥协的代名词,振电科技凭借技术硬实力、资本认可度与政策东风的多重加持,正成为这场技术浪潮中最具分量的注脚,引领国产高端仪器迈入真正的进击时刻。

