據物理學家組織網1月14日（北京時間）報道（dào），一個由英國曼徹斯特大學和法國艾克斯?馬賽大學人員組成的研究小組，開發出一種新（xīn）型的等離子超介質探（tàn）測設備，利用了奇（qí）點光學中超常相位（wèi）拓撲的性質，能通過簡單的光學係（xì）統就看到單個分子，並在幾分鍾內分析出（chū）它的（de）成分，藥物檢測精確度提高了3個數量級，可用於人體藥檢、機（jī）場安檢、爆炸物探測（cè）等。相關論文發表在最近出版的《自然?材料》上。

      “該設備的總體設想是要通過一種簡單的光學係統，如顯微鏡，來看到單（dān）個分子，真實地看到它們。”領導該研究的薩沙?格裏喬科說。他（tā）提出了一種新的傳感設備：一種具（jù）有黑暗拓撲性的人造材料。這種設備極其靈敏，而其靈敏性是來自它的光相位拓撲性能，即使附著一個（gè）小分（fèn）子也能（néng）引起反應。

      奇點相位的超（chāo）常（cháng）性質（zhì）是研究許多重要（yào）物理現象的關（guān）鍵，通過控製光相位，人（rén）們能造出“扭曲的”光子流，如光渦流結；打斷相位使之分離，就會（huì）產生奇點（diǎn）光場。而等離子超介質經（jīng）過恰當設計就會顯出一種拓撲性，從而在其附近產生突然的相位改變。利用這一性質能（néng）造出一種等離子共振傳感器，從根本上提高探測（cè）的靈敏度。

      為了測（cè）試該設（shè）備，研究人員給一種等離子超介質塗了一層石墨烯，然後將氫氣導入石墨烯上麵，利用可逆的石墨烯氫化反應來測試（shì）其靈敏度。“石墨烯（xī）是用於檢測分子靈敏性的最佳材料之一（yī），可以很容易地把氫分子以可控的方式附著（zhe）在上麵。”格裏喬科說，他們證明了該設備能探測到（dào）單（dān）個生物分子水平。通過驗血可以（yǐ）檢測人體（tǐ）內的毒素或藥物（wù），幾（jǐ）分鍾就能出（chū）結果，精確度比現有設備（bèi）高出3個數量級。

      研究人員指出，這一概（gài）念性論證結果提供了一種更簡單（dān）的（de）、可（kě）升（shēng）級的單分子免標（biāo）記（jì）生物感測技術，使藥物檢（jiǎn）測更加快（kuài）捷精確（què），可（kě）用於（yú）檢查運動員是否服用了違禁藥（yào）物以及機場或機密要地的安（ān）檢（jiǎn），預防恐怖分子藏（cáng）匿爆炸物、不法商販走私藥物等，還可能探測人們感染了哪種病毒（dú）。

      格裏喬科（kē）說，奇點（diǎn）光學是一門（mén）新興學科，研究的是（shì）光（guāng）在超常相（xiàng）位（wèi）的性質，他們的成果顯示（shì）了這一學科在實際應用方麵的巨大價值。這隻是個開始，它可能（néng）對藥物與病（bìng）毒探測（cè）、安全檢查（chá）等產生深（shēn）遠影響。

     總編輯圈點：

      童（tóng）話《豌豆公主》裏，隔（gé）著十二張床（chuáng）墊和二十張（zhāng）鴨絨被，公主仍然能感覺出一顆豌豆的凹凸。英、法科學家（jiā）開發的新技術，讓儀器也具備了這樣（yàng）的靈敏度??增加一個分子，儀器（qì）就能察覺（jiào）出“凹凸”。超級材料石墨烯，相當於一（yī）張平滑（huá）的床墊，為檢測提供了純淨（jìng）的光學背景，使微小（xiǎo）形狀的幹（gàn）擾也變得很顯著。依靠新開發的這種精密探測手段，今（jīn）後的醫學檢測（cè）可能不必借助生化（huà）試劑，直接“看”到病毒的模樣，這將大（dà）大方便醫生的快速診斷。