近日，神舟十五号航天员乘组，使用坐落于江北新区南京生物医药谷的北京大学分子医学南京转化研究院研发的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务，并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，标志着江北新区药谷原创技术为航天事业提供了助力和保障。

双光子显微成像技术是基于双光子吸收及荧光激发的一种非线性光学成像技术，具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度、在体无创无标记的特点，并且可以特异性激发胶原纤维的二次谐波信号，特别适合对活体生物组织进行结构和功能的在体无创显微成像。由于传统的双光子显微镜整机系统庞大，不能满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击和振动性能等的苛刻要求，此前国际上还未能实现双光子显微成像技术在空间站上的在轨运行与应用。2017年，由北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平院士领导的研究团队，突破双光子显微镜微型化的多项核心技术，研制成功探头仅重2.2克的高时空分辨微型化双光子显微镜，为空间站双光子显微镜的开发奠定了基础。

在中国载人航天工程办公室的大力支持下，北京大学分子医学南京转化研究院与多个单位一起，于2019年组建了中国空间站双光子显微镜项目团队。项目组由程和平担任负责人，冯丽爽、王爱民担任指挥，李英贤、凌树宽、厉建伟担任航天医学应用研究负责人，王俊杰担任产品开发和技术负责人。

此后，项目组在多方支持协助下，通过自主研发多项关键技术，攻克了多项技术难题，历时近三年，最终于2022年9月研制成功空间站双光子显微镜。

“空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。”程和平表示，本次任务创造了多项第一：世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行；国际上首次通过皮肤观测到航天员在轨机体细胞结构和代谢成分相关信息等。这些为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。

通讯员 新区宣

记者 卢斌