▲鞏巖

鞏巖團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的高端顯微鏡物鏡。

■本報(bào)記者 王晨緋

在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，光學(xué)顯微鏡的使用率絕對(duì)位列儀器使用的前三甲，物鏡又是顯微鏡當(dāng)中最重要的部件。如果把一臺(tái)顯微鏡比喻成一架飛機(jī)的話，物鏡就相當(dāng)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

“這個(gè)活兒特別摳手”

當(dāng)記者走進(jìn)鞏巖辦公室時(shí)，他正坐在電腦前設(shè)計(jì)顯微物鏡的光路，身體微微向前傾，眼睛湊在屏幕前，手下的鼠標(biāo)快速地移動(dòng)，發(fā)出清脆的聲音……

被喚起名字時(shí)，他才依依不舍地摘下眼鏡，將眼睛從屏幕上移開(kāi)。

他的辦公室里一塵不染，各項(xiàng)材料都井然有序地?cái)[著。得知記者對(duì)物鏡設(shè)計(jì)感興趣，他立刻將電腦屏幕轉(zhuǎn)到記者面前，打開(kāi)設(shè)計(jì)程序：“這是我們自己設(shè)計(jì)的一款高端超級(jí)復(fù)消色差熒光顯微物鏡的光路，顯微物鏡光學(xué)系統(tǒng)屬于極小象差系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)技巧和制造工藝要求極高。”鞏巖語(yǔ)速很慢，回答記者每一個(gè)問(wèn)題都會(huì)先思考一小會(huì)兒。說(shuō)到心愛(ài)的物鏡時(shí)，鞏巖的話變得多起來(lái)，語(yǔ)速也快了起來(lái)。

“你別看設(shè)計(jì)圖紙這么大，最后成品也就和膠卷盒差不多。”他拿起桌上一個(gè)泛著霧面銀光的金屬小圓筒遞給記者。

這是一個(gè)沉甸甸的、只有40厘米的金屬小筒，據(jù)說(shuō)里面裝了十幾面光學(xué)鏡片，有的鏡片甚至只有米粒大小。

“今天，我們所有的顯微鏡片都是‘中國(guó)造’，但用于熒光檢測(cè)的光學(xué)鏡片材料由于技術(shù)壁壘，有些尚需進(jìn)口。”他語(yǔ)氣中透露著遺憾。

在電腦前設(shè)計(jì)復(fù)雜的光路只是鞏巖工作的一部分。鞏巖和他的團(tuán)隊(duì)還將完成光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元件制造及系統(tǒng)集成工藝設(shè)計(jì)等工作，再將所有圖紙拿到蘇州醫(yī)工所先進(jìn)光學(xué)工程中心，將之變成手中沉甸甸的顯微物鏡。

這個(gè)過(guò)程既需要細(xì)心也需要耐心，更需要經(jīng)驗(yàn)和一觸即發(fā)的手感。

“這個(gè)活兒特別摳手。”鞏巖用東北方言描述物鏡制造，除了要把米粒大小的鏡片做好，還要再將十六片鏡子放到40厘米的物鏡筒里，集成工藝要求極高。

我國(guó)顯微物鏡行業(yè)主要是給國(guó)外四大知名公司做中低端產(chǎn)品代工，研究顯微物鏡的人少之又少。由于高端顯微物鏡設(shè)計(jì)、制造難度高、投入較大，在中國(guó)又是個(gè)冷門(mén)行業(yè)，全國(guó)也就碩果僅存的幾個(gè)人還在埋頭設(shè)計(jì)、制造。

追求一種極致

鞏巖本科畢業(yè)于浙江大學(xué)光儀系，而后在中科院長(zhǎng)春光機(jī)所攻讀碩士、博士學(xué)位。此后一直從事光學(xué)工程及技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域工作。他負(fù)責(zé)完成了我國(guó)第三代激光衛(wèi)星測(cè)距系統(tǒng)實(shí)時(shí)指向瞄準(zhǔn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，極大地提高了測(cè)距系統(tǒng)指向精度，提高了回波率，使我國(guó)長(zhǎng)春站測(cè)距量和測(cè)距精度一躍成為世界前三名，獲得歐空局嘉獎(jiǎng)。短波段光學(xué)工程技術(shù)也是他的主要研究方向，他負(fù)責(zé)完成了中國(guó)空間“天眼”望遠(yuǎn)鏡中太陽(yáng)極紫外相機(jī)的光機(jī)設(shè)計(jì)及地面測(cè)試標(biāo)定設(shè)備研制工作。這套地面測(cè)試標(biāo)定設(shè)備為我國(guó)探月工程中“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星上的重要載荷之一 ——“極紫外相機(jī)”成功研制作出了巨大貢獻(xiàn)。“十二五”期間，他又作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)了“02專(zhuān)項(xiàng)”科研任務(wù)，主持完成了我國(guó)首臺(tái)高數(shù)值孔徑投影光刻物鏡的光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性地采用多點(diǎn)“運(yùn)動(dòng)學(xué)”支撐機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足了“熱光學(xué)”設(shè)計(jì)指標(biāo)極其苛刻的技術(shù)要求，提出精密“立式光學(xué)車(chē)削”結(jié)合高精度原位測(cè)試集成方案，解決了高精度物鏡裝調(diào)測(cè)試難題，研制了目前世界上最高精度的光學(xué)定心測(cè)試儀。

“國(guó)內(nèi)一臺(tái)顯微鏡賣(mài)幾千塊，而進(jìn)口的一個(gè)顯微鏡小物鏡頭就賣(mài)兩萬(wàn)美元。”這是鞏巖，也是從事中國(guó)顯微鏡設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作者們心里的痛點(diǎn)。

鞏巖和他的同事們正在一步步地努力縮短這之間的距離。“蘇州醫(yī)工所所長(zhǎng)將要做超分辨顯微光學(xué)核心部件與系統(tǒng)研制的想法與我和盤(pán)托出，希望我能將物鏡這個(gè)薄弱點(diǎn)突破。我們心里都盼望著有一天中國(guó)人能買(mǎi)到自己生產(chǎn)的系統(tǒng)與部件。”他說(shuō)。

2015年，他進(jìn)入蘇州醫(yī)工所，緊跟超分辨顯微光學(xué)技術(shù)前沿，瞄準(zhǔn)超分辨顯微系統(tǒng)核心部件——高數(shù)值空間顯微物鏡制造技術(shù)，主持完成了我國(guó)尚屬空白的系列高端平場(chǎng)超級(jí)復(fù)消色差顯微物鏡光機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，并完成了NA1.4高端顯微物鏡樣機(jī)制造，同時(shí)也完成了高端顯微物鏡工程化制造平臺(tái)建設(shè)，為我國(guó)高端顯微鏡邁入世界先進(jìn)行列奠定了基礎(chǔ)。

工匠技藝的傳承也尤為重要。鞏巖為國(guó)家培養(yǎng)了十幾名博士和碩士研究生，近五年發(fā)表了60多篇高水平科技論文，申請(qǐng)了近四十項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，有18項(xiàng)獲得授權(quán)。

“我們團(tuán)隊(duì)有13個(gè)人，現(xiàn)在要把這些小孩帶起來(lái)。因?yàn)楣こ痰臇|西要經(jīng)過(guò)歷練周期，三年才能具備基本素質(zhì)。”他的辦公室和他的“80后”團(tuán)隊(duì)只有一墻之隔。

“我們這個(gè)行業(yè)必須有積累，我到德國(guó)訪問(wèn)，發(fā)現(xiàn)子承父業(yè)的很多，只有積淀才能打磨出最精湛的技藝。”他摸著小小的物鏡，“用哪塊玻璃、什么厚度、何種角度都需要很多經(jīng)驗(yàn)積累。”

鞏巖的本科同學(xué)如今只有不到十人還在這個(gè)行業(yè)堅(jiān)持。當(dāng)被問(wèn)及有何業(yè)余愛(ài)好時(shí)，鞏巖想了一想：“我平時(shí)就畫(huà)圖，做光學(xué)設(shè)計(jì)。我們搞工程的人都有職業(yè)病，就是追求一種極致，哪怕花再多時(shí)間。”