谁发明的激光治疗近视

他是全飞秒（近视）手术第一人，对防治近视，他有如下妙计……

几乎没有一双是不美的眼睛

“我觉得没有一双眼睛不美，是因为做医生的角度，无论看起来多么糟糕的眼睛，有光，就有一切。退一步而言，无论眼睛只存多弱的光，无论多张牙舞爪的伤口，我知道在全力救治之后，也总有一线生机。”这段极具人文关怀的话出自复旦大学附属眼耳鼻喉科医院院长周行涛之口，他同时也是全飞秒手术第一人，领衔团队已完成10万台全飞秒手术，是全球全飞秒手术量最多，也是发表全飞相关SCI论文最多的团队。而他最迫切的愿望却是希望大家不要等到手术治疗，而是在源头上防治近视，走出种种误区。日前，他在上海图书馆讲座中心举办了“面对面:近视防治与误区”的公益讲座。

周行涛在讲座中

近视是我国乃至全世界最高发的视觉性眼病，是一种最常见的屈光不正，WHO已把它列入亟待解决的可致盲性眼病之一。近年来，近视也愈发常见于儿童和青少年，并呈现低龄化的趋势。随着网课的增多，iP、电脑等电子产品的频繁使用，近视问题也让越来越多的学生家长焦虑不已。那么，近视发生的原因有哪些？预防近视的科学原理是怎样的？如何预防近视？近视矫正治疗是怎么做的？

周行涛教授在讲座上一一向读者们讲述了有关近视的防治知识，他反复强调，虽然现在全飞秒激光近视手术等近视治疗和矫正技术已经发达，但人们不能忽视对眼睛的保护，尤其是对儿童和青少年的眼健康保护，“对于儿童来说，近视的‘防’远比‘治’重要的多，近视里没有‘年龄太小’的说法，不能等到孩子看不清楚再去检测近视程度，家长们应该在家里常备一个近视表，尽早检查孩子的视力，防范近视的可能，提早进行干预”。周教授指出：“防控孩子们近视最大的法宝就是自然光线下每天至少一小时的户外活动。”

关爱眼睛，有效防控近视，走出认知及治疗误区，提早进行近视的干预防治，才能更加清晰自由地感知这个世界：“我看到的眼睛，诚然，从来没有一双是完美的眼睛，但至少在我看来，也几乎没有一双是不美的眼睛。”周行涛如是说。

有光，就有一切

“日复一日地看眼睛，在裂隙灯显微镜下，在眼底镜下，在角膜地形图、P图中……细细看来，确从没有一双是健康完美的眼睛，美妙双眼到底抗不过无常，疾病如风暴侵袭，眼睛常一片狼藉。不幸染恙的眼，抱残守缺的眼，有时需要几乎无望的努力来守护，眼睛在我心中高过一切，即使心灵之光黯然，即使秀山春水不再，即使，看起来没有一丝希望。”于是，除了用精湛的医技治好美丽的眼睛，周行涛更用细腻的情怀呵护患者的心灵，《医海行舟》由此诞生。这本书是周行涛在繁忙的临床、科研、近视防控公益活动之余，在会议间隙、在飞机上……在点点滴滴的时间里记录下的工作随笔。在他笔下，有随访长达23年、一家三代五名罹患遗传性角膜病的患者；有福利院中的三岁Gh综合征患者，一半的脸是混沌未开的，只有一只眼睛清澈明净……当然，更多的是普通的近视手术患者。书中，周行涛用美好的文字、细腻的情感，记录患者故事，普及近视防控和手术知识。

《医海行舟》

周行涛主编

上海科学技术文献出版社出版

书中有真情实感的医患沟通，比如：哭泣影响近视手术效果吗？小鸡会近视吗？几岁可以做近视手术？“泪雨纷纷”与“欲哭无泪”；老年眼病“看眼色”……也有娓娓道来的专业的近视手术知识，比如：寻隐记：SMILE的前弹力层；精诚记：“9秒”近视ICL手术；高度近视眼内镜手术：ICL-V4的爱与责任；CD微光记：对角膜营养不良复发说“N”；锥哥记：角膜交联的晴空；远山行：圆锥角膜快速交联……

年复一年、日复一日，周教授一直致力于帮助那些在微光中努力生活的近视患者。他说：“我的梦想是让每一个近视患者清晰自由地感知这个世界。”为普及近视防控知识，他还主编了《还近视者光明未来》（第三版）和《儿童和青少年眼健康筛查与近视防控》等科普图书。《还近视者光明未来》（第三版）主要收集了做过近视手术患者的切身感受，即面对近视的困惑，近视术前、术中和术后的真切感受等，并辅以医生的专业备注，主要介绍近视手术的过程及效果，为没有做过手术的广大近视患者提供一个了解手术、增进医患沟通的窗口。这是一本科普读物，也是一本医患沟通实录。《儿童和青少年眼健康筛查与近视防控》围绕什么是青少年眼健康筛查，什么是青少年眼健康筛查的重点，如何进行筛查等问题展开。该书是复旦大学附属眼耳鼻喉科医院联合12家医院，筛查40万人次在校学生，培训350名教师与校医，培训10000多名家长后的经验总结，填补了国内无学生视力筛查指导类出版物的空白。

“从医于我，是一种幸运；我要将这份幸运传递给患者，为他们带来光与希望。”这是周行涛的心声，也是广大患者的福音。

激光手术治近视！北京、上海、广东…全国眼科名医都在这了

（健康时报医院部出品姚欣然执笔）当前，我国近视人数全球第一。北京大学中国健康发展研究中心发布的“国民视觉健康白皮书”指出，2012年我国5岁以上人口中，近视患者高达4.5亿，预计到2020年，近视人口将达到7亿。

激光手术治近视，是如今矫正近视安全、有效的方法之一，该手术根据需要矫正的近视度数，在角膜上运用激光能量消融或切割一定厚度的角膜组织。近视手术的理想结果就是达到术前的最佳矫正视力。

目前，全飞秒手术患者每减少100度近视，角膜只需要削薄12微米。而正常人的角膜厚度一般在500~550微米之间。因此，在手术前的检查中，医生会根据角膜的薄厚程度和近视度数给出不同手术方式的建议，每个手术会因人而异，量身定制手术方案。而检查中发现不适宜做激光近视手术的患者，要注意遵循医生的建议。

北京北京同仁医院眼科北京同仁医院眼科屈光专科率先在国内开展了准分子激光角膜屈光手术矫正近视、远视和散光的工作，是目前国内每年完成准分子激光角膜屈光手术和手术总量最多的屈光专科，手术病人包括国内知名人士和美国、英国、加拿大、法国、日本等近25个国家和地区。

推荐专家：

王宁利，首都医科大学北京眼科学院院长，北京同仁医院眼科中心主任，中华医学会眼科分会主任委员。从2006年开始探索让高度近视眼患者30秒告别近视的手术——“高度近视眼眼内镜植入术”。

翟长斌，北京同仁医院屈光手术中心主任。现任中华医学会激光学会委员，获2003年北京市科技进步三等奖。从事眼科工作25年，是国内最早开展飞秒激光联合准分子激光、波前相差引导的飞秒Lik手术、全飞秒i屈光手术的医生之一。也是国内全飞秒SMILE手术量最多的医生之一。

张丰菊，临床检查中心屈光手术中心主任医师。现任中华医学会眼视光学组副组长，中国医师协会眼科分会眼视光学专业委员会副主任委员。从事眼科工作28年，多年来一直致力于近视眼的临床防控治疗和相关基础的研究工作。1996年始开展了激光LASIK角膜屈光手术治疗近视远视及散光，积累了丰富的临床经验。

齐颖，北京同仁医院屈光手术中心主任医师。师从于我国视光学的开创者瞿佳院士，是国内首批开展飞秒激光手术的专家之一，已完成角膜屈光手术五万余例。

宋红欣，北京同仁医院医学视光中心常务副主任。曾在美国罗杰斯特大学SHi眼科从事临床及科研工作。他发明的全球首款3D打印眼镜，定制镜片配角膜，在2018年获中国医学创新大赛铜奖。

天津天津市眼科医院屈光手术中心该中心紧跟国际最新动态，将最新的技术和术式应用于检查和治疗中。同时拥有国际最尖端的两套准分子激光系统和多种不同类别智能化微型手术刀。根据患者的眼部情况，开展十种以上不同的术式，满足不同患者对提高视觉质量的需要。

推荐专家：

王雁，天津市眼科医院副院长、天津市眼科医院屈光手术中心主任教授，现任中华医学会眼科学分会委员。是国内飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMIILE）的首例实施专家；该技术及相关研究目前处于国际领先水平。有各种国家专利8项，分别于2008年及2014年获天津市科技进步一等奖两次。

青岛青岛眼科医院角膜屈光组青岛眼科医院角膜屈光组年均手术逾4000余台，为近6万例患者成功摘镜，该科手术水平与世界先进技术保持同步。

推荐专家：

陈敏，青岛眼科医院角膜屈光科副主任医师，中华医学会视光学组委员，美国眼科学会国际会员，师从谢立信院士和史伟云教授，在角膜屈光手术（全飞秒SMILE手术、飞秒辅助LASIK术、个性化LASEK术、TPRK等）、PTK手术治疗各类浅表性角膜疾病方面积累了丰富的经验，尤其对复杂病例（大散光、高度近视等）的手术或矫正方面具有更多的经验积累。

上海复旦大学附属眼耳鼻喉科医院视光学科该科在全国首开高度近视ICL门诊，眼内镜V4手术量领先国内公立医院。在规范验配角膜塑形镜（OK镜）、圆锥角膜RGP及儿童与青少年近视防控领域取得显著成绩，并在国内较早开设低视力门诊，帮助低视力患者康复训练，提高患者生活质量。

推荐专家：

周行涛，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院视光学科主任医师，在国际率先开拓SMILE-CCL技术、我国最早开展全飞秒技术SMILE和LASEK、i_LASIK；同时也是国内最早ICLV4C植入术、最早圆锥角膜透镜术、圆锥角膜快速交联术、角膜营养不良PTK联合表面镜术等。

王晓瑛，主任医师，现为中华医学会眼科专科会员、欧洲ESCRS（白内障屈光手术）会员、美国ARVO（眼科及视觉科学学会）会员，尤其擅长激光近视手术（LASIK、LASEK、Ei-LASIK、飞秒激光SMILE等）以及高度、超高度近视屈光晶体植入术（ICL、TICL）,是目前国内ICL、TICL手术数量最多和技术权威之一。

广东中山大学中山眼科中心激光近视眼治疗中心该中心在国际上首先提出LASIK手术角膜安全极限参数并获国际认证（1995年）；是国家卫生部准分子激光手术操作标准起草单位之一（1998年）；一直是我国准分子激光手术疑难病例会诊中心（1994年至今）；是迄今为止中国准分子激光领域唯一获得国家科技进步奖的单位（1999年）；是国内首家利用准分子激光对小儿屈光参差伴先天性弱视进行协同手术治疗（1997年）的单位；是国内首家开展准分子激光个体化切削手术的单位（2002年）。

推荐专家：

余克明，中山大学中山眼科中心激光近视眼治疗中心主任，主任医师，美国ARVO及AAO会员，广东省医学会激光分会常委兼秘书。是国内最早开展飞秒激光屈光手术和屈光性眼内晶体（ICL)矫正超高度近视手术的专家之一，擅长手术矫正包括近视、远视、散光在内的各种疑难屈光性眼病。

刘泉，中山大学中山眼科中心激光近视眼治疗中心主任医师。美国白内障与屈光手术协会会员，曾获部省级科技进步一等奖、广东省医药卫生科技进步奖等。是国内开展角膜微创屈光手术—全飞秒激光小切口角膜微透镜取出术（SILE）最早及手术量最多的医师之一。

杨斌，中山大学中山眼科中心激光近视眼治疗中心主任医师。主要从事屈光手术的临床工作，在准分子激光治疗屈光不正方面有深入的研究。是我国最早开展准分子激光手术医师之一（1994年），中华人民共和国卫生部《准分子激光角膜屈光手术质量控制标准》行业标准主要起草人。

浙江温州医科大学附属眼视光医院屈光手术中心该科下设准分子激光中心和高度近视专科两个部门，年门诊量约2万余人次，年激光手术量逾8000余例。目前已成功治疗近视、散光和远视等屈光不正逾7万余例。主要开展近视激光矫正(包括PRK、LASIK、LASEK、Ei-LASIK、SBK和飞秒激光制瓣LASIK等)，波前像差引导、角膜地形图引导以及Q值引导的个体化切削，有晶状体眼人工晶状体植入术、后巩膜加固术、角膜基质环植入术等等。

推荐专家：

瞿佳，卫生部视光学研究中心主任，中华医学会眼科学分会视光学组组长，我国眼视光学的奠基人和开拓者之一，首创“眼视光学教育的中国温州模式”。在近视机制、L遗传性视神经病变等眼科遗传病研究以及眼科恶性肿瘤发病机制等眼视光学领域的研究中攻克了一个又一个的学术难题，在多种高水平的国际SCI学术杂志上发表了150多篇论文，获12项发明专利。

胡亮，温州医科大学眼视光研究院院长，中华医学会眼科学分会眼视光学组秘书，国家眼视光工程技术研究中心综合办主任，美国视觉眼科学研究会（ARVO）、美国眼科学会（AAO）等学会会员。成功诊治屈光不正患者近万例，长期致力于近视防控、屈光手术、医用激光设备研发方面的研究。

陈世豪，温州眼视光医院屈光手术临床中心主任、温州眼视光医院台州院区院长。擅长准分子激光治疗近视、远视、散光、老花以及圆锥角膜等特殊屈光异常患者的，成功诊治屈光不正患者数万例，2009年率先在国内开展角膜胶原交联术治疗圆锥角膜。

王勤美，温州医科大学眼视光中心常务副主任，原温州医科大学附属眼视光医院执行院长，现任温州医科大学附属眼视光医院之江院区院长。自1993年以来在屈光手术领域不断主持引进和开展多项新手术，如像差引导、地形图引导或Q值调整的准分子角膜激光手术、飞秒激光手术，屈光性晶状体置换术等，完成各种屈光手术数万例。全方位参与“中国眼视光学温州模式”的创建创新与持续推进。

薛安全，温州医科大学附属眼视光医院高度近视专科主任。后巩膜加固新型生物膜材料的发明人，共完成控制高度近视进展和治疗高度近视眼黄斑劈裂、裂孔、脱离、出血等手术近万例。

浙医二院眼科中心屈光手术科该科设有15间现代化的眼科手术室，净化规格达到国际标准100级，是国内单体数量规模最大的眼科手术室。中心还与美国、瑞士、韩国、德国、日本、俄罗斯等国家许多著名高校保持着密切的学术合作关系。

推荐专家：

邱培瑾，浙医二院眼科中心屈光手术科主任医师。擅长全飞秒激光矫正近视、远视，老视和散光，ICL矫正超高度近视和角膜交联技术及各类角膜移植手术。系国内最早开展激光矫正近视手术的医生之一，也是国内首批SMILE手术资质获得者。迄今已完成5万余例激光手术，业界誉为“神刀”“激光三剑客”之一。

杨亚波，浙江大学眼科教研室副主任，眼科中心屈光手术科主任，中华医学会眼科学分会视光学学组成员。擅长全飞秒激光治疗近视及散光、高度近视ICL植入术，复杂白内障手术，远视、散光、弱视、老花以及其他眼科疑难杂症治疗。

金红颖，浙医二院眼科副主任医师，眼科学博士目前已成功实施近视矫正手术3万例左右。尤其擅长全飞秒、半飞秒及准分子激光治疗近视、散光等屈光不正及白内障超声乳化手术。

编辑：郑新颖

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2018年物理诺奖得主，拯救激光领域摩尔定律的天选之人！

出品：科普中国

制作：杨欢大片

监制：中国科学院计算机网络信息中心

北京时间2018年10月2日17时50分许，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家AhAhki、法国科学家GM和加拿大科学家DSik，以表彰他们"在激光物理领域的突破性发明"。其中，Ahki的贡献为"光学镊子及其在生物系统的应用"，M和Sik的贡献为"产生超强超短光学脉冲的方法"。

图1，斩获诺奖的三位科学家肖像，来源：诺奖官网

我们昨天已经简单地介绍过了光镊技术，今天这篇解读的重点将放在后者身上。"产生超强超短光学脉冲的方法"即获得超强超短激光脉冲的啾脉冲放大技术（ChiPAifii,CPA）。该技术"为人类创造最短最强的激光脉冲铺平了道路。他们开发的技术开辟了新的研究领域，并带来了广泛的工业和医疗应用。"

什么是超短激光？

超短激光一般是指脉冲宽度在飞秒量级(千万亿分之一秒)的激光脉冲，因此也叫飞秒激光。当你读完这句话所花的时间，比上宇宙的年龄，大概就相当于一飞秒。即使快如光速，每秒30万公里，哪怕给他1000飞秒的时间，也只跑3毫米。

图2不同物理现象的时间尺度，来源：作者供图

如何获得超强超短激光？

提高激光的强度是激光工作者孜孜不倦的追求。激光的能量越高，脉冲宽度越短，则峰值功率越高。因此提高脉冲能量和压缩脉冲宽度是人们获得超强超短激光的两条路径。

提高脉冲能量的秘诀在于增加激光器各个元器件的尺寸，压缩脉冲宽度的秘诀是不断开发新型脉冲调制技术如调Q，锁模。在激光发明的前十年，激光的峰值功率随着年份指数增长，有着类似半导体领域的"摩尔定律"，并且在1970年初期增长到了1亿千瓦峰值功率的量级。

然而至此，激光器件尤其是用于放大的晶体尺寸和激光脉冲调制技术都遇到了瓶颈。晶体可以承受的激光功率是有限的，当晶体尺寸无法增加的时候，激光的峰值功率也就无法再提升，激光届的"摩尔定律"失效。上世纪60年代末期至80年代前期堪称超强超短激光技术黑暗的中世纪。

△图3.超强超短激光的发展历程，M和Sik拯救了激光领域的摩尔定律，来源：公有领域

正当大多数人受困于激光器件尺寸有限而无法提升峰值功率的时候，GéM和DSik创造性的引入了已经在雷达领域使用的啁啾脉冲技术，即首先将低能量的超短激光脉冲在时间上进行展宽，降低激光脉冲的峰值功率，然后经过晶体进行放大，最后再将脉冲持续时间压缩至原来宽度，这样就获得了超强超短激光脉冲。

图4.啁啾脉冲放大示意图，来源：作者供图

抽象的讲，啁啾脉冲放大就是时间换空间。啁啾脉冲放大给了激光新的生命。而发明这项技术的GéM和DSik，荣膺诺奖实至名归。值得一提的是，他们这项影响深远的技术发明，当时发表在了影响因子只有1.5的低档杂志上面，这说明杂志影响因子的高低并不能完全评判一项技术的意义！另外，他们两位是师生，Sik是第三位获得诺奖的女性。

图5.获得诺奖的啁啾脉冲放大技术原始文章，来源：Evi

超强超短激光应用

激光是一个工具，超强超短激光是一个超级厉害的工具，它已经影响了我们生活的方方面面。

飞秒激光治疗近视已经给很多近视患者，尤其是女性患者带来了福音。摘掉眼镜后，没有了近视镜片的缩小效果，眼睛在视觉上也回到了原本的大小。

图6飞秒激光（超强超短激光）治疗近视，来源：公有领域

超强超短激光有极高的峰值功率，能够直接作用于原子和分子；同时又由于脉冲持续时间极短，能够在材料产生热量前就完成加工。我改变了你，你却来不及反应！飞秒加工的超高精度和极低热效应，让我们能够加工一些非常敏感的材料，即使在火柴头上雕刻都"火不起来"。

图7超强超短激光在火柴头上雕刻，来源：公有领域

超强超短激光可以加速质子，形成"质子刀"，"质子刀"可以精准切除癌症细胞，不对人体正常细胞造成破坏，"质子刀"手术有望给癌症患者带来福音。

图8.激光控制质子刀治疗癌症，来源：公有领域

另外，超强超短激光可以加速电子，高速电子经波荡器后产生X射线，可以用来探测人体蛋白质结构，解决人类的健康问题。超强超短激光可以撕裂真空，真空并非一无所有，在超高峰值功率激光作用下，真空也演化出结构，表现出物质属性。激光足够强，真空也颤抖，问你怕不怕。

图9超高峰值功率激光加速电子，来源：公有领域

超强超短激光在我国的发展现状

在超高峰值功率激光技术领域，我国处于领先地位。代表研究机构有中科院上海光机所，中科院物理所，中国工程物理研究院和上海交通大学。

早在上个世纪90年代，也就是诺奖得主提出全新技术后的没几年，我国的激光技术工作者就已开展这方面的研究。2007年，上海光机所获得了0.89PW（1百万亿瓦）的激光输出，为世界最高纪录，我国在这方面的研究首次由追赶变为领先。而且不止于此，在随后的几年中，我国的科研工作中不断将峰值功率提升为2PW,5PW,10PW，不断刷新世界纪录。更令人兴奋的是，最近上海光机所宣布开发100PW的超高峰值功率激光系统，这吸引了无数科研工作者的目光。上海已经成为该领域的学术高地，包括今年诺奖得主GéM在内的多位世界顶级专家都前来交流合作。

△图10.超高峰值功率激光在我国上海光机所的发展历程（1PW=1000亿千瓦），来源：公有领域

参考文献

[1]DSik,GM"Cififihii",OiCii,55(6),447-449(1985)

[2]YxiCh,"Hih-2.0PwTi:hi,"O.Ex21,29231-29239(2013)

（本文中标明来源的图片均已获得授权）