几百万一台的激光共聚焦显微镜,居然是“人工智能之父”顺手发明的!
1957 年 1月7日 · 激光扫描共聚焦显微镜 (Confocal Microscope)
你知道吗?
为了看清真大脑里的神经元连接,人工智能之父在光路上戳了一个小针孔,把焦平面之外的万千迷雾统统拒之门外。
每个去影像平台拍免疫荧光大图的同学,都知道普通荧光显微镜和价值几百万的“激光共聚焦显微镜(Confocal)”有着云泥之别:普通显微镜拍稍微厚一点的细胞或脑片时,焦平面上方和下方的散射荧光会全部糊在一起,拍出来像一团柔光雾霾;而共聚焦显微镜却能像虚拟切片刀一样,只拍出0.5微米厚、锐利得连每根微管蛋白丝都纤毫毕现的光学切片。
但你绝对想不到,发明这台生物学神器的鼻祖,居然是后来提出“人工智能(AI)”概念、发明感知机神经网络并斩获计算机界最高荣誉“图灵奖”的AI之父——马文·明斯基(Marvin Minsky)!20世纪50年代中期,还在哈佛大学读博后、痴迷于探索“人类大脑究竟如何思考”的明斯基,整天泡在实验室看染色的大脑神经切片。
由于脑组织里神经元密密麻麻,传统照明把整块样本全照亮了,散射光亮得根本看不清哪个突触连着哪个神经元。明斯基没有认命,他在1955年动手改装光路,并在1957年提交了“双聚焦台式扫描显微镜”专利:他在点光源前面放一个照明针孔,把光精准聚焦到样本的一个点上;更绝的是,他在检测器前面共轭的焦点位置上,又放了一个极其微小的“检测针孔(Pinhole)”!
于是,只有恰好来自焦平面的光线能穿过针孔被看到,焦平面上下所有的杂散光全被针孔铁门无情挡在外面。三十年后激光器与计算机普及,明斯基当年的图纸终于化作了统治生命科学的成像皇冠。