快瞧！是哪些人把激光当“钥匙”

　　微观世界的研究，也有“开锁落锁”的微妙机关，不过，开锁的钥匙有些特别，这种钥匙可能是一种化学成分，也可能是一束激光。链科技小编今天的话题正是科学家手里的一种“激光钥匙”。天津大学精仪学院胡明列课题组与上海交通大学贺号课题组合作，首次提出了基于飞秒激光刺激直接启动细胞外调节蛋白激酶（ERK）信号通路的新技术。该技术犹如一把“钥匙”，利用光子外部干预，可直接启动细胞信号通路，高效参与细胞的各种生命活动。相关成果以封面文章形式在最新一期光学领域顶级期刊《激光与光子学评论》发表。

　　人们常用“拳打卧牛之地”这一成语，意谓武艺超群的武术师深藏不露的顶尖功夫，其引申义为各行各业从业人员的精湛技艺和不事炫耀、脚踏实地、拒绝花架子的扎实作风。这一成语用在细胞研究领域同样生动传神，只是要在细胞里打拳了。细胞的一切生命活动都是由其内部的信号分子传递完成的。细胞中存在由多种信号分子互相偶联构成的多种信号通路，交叠形成一个复杂的网络，通过多种小分子和蛋白质的相互作用将复杂的细胞信号传递给细胞内相应的靶标位置。ERK信号通路是细胞最重要的信号通路之一。随着光遗传学技术的进步，借助激光激活细胞内光敏蛋白，介导调控下游分子信号和功能已成为研究的新热点。

　　不过，在此小编应该先解释清楚概念“飞秒”，因为这条新闻的关键词之一是“飞秒”，该新闻涉及的成果，其核心技术也由“飞秒”定义的激光而圈定。飞秒(femtosecond)也叫毫微微秒，简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位。1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e−15秒或0.001皮秒。可见光的振荡周期为1.30到2.57飞秒。极短时间的激光脉冲称为飞秒激光。飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。课题组实验证实，借助飞秒激光，只要向任何目标细胞内进行100ms刺激，即可实现细胞内ERK通路高效率启动，而且不需要向细胞另做基因转染。研究还证实激光刺激只对细胞内钙离子产生调控作用，细胞中的其他活性氧自由基并不参与这个过程。

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