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“當你第一次發射雷射時……感覺就像你創造了某種神奇的東西。” Tom Baer，斯坦福光子學研究中心執行主任最近在被我問及他為何在過去三十年裡一直研究和開發這項技術時對我這樣說道。
拋開美學不談，Baer表示，他看到近年來雷射技術正在經歷“復興”。用這個詞來形容中世紀晚期文化運動以外的任何事物都讓我有些猶豫，但Baer很快提供了幾個雷射技術支援的前沿研究的例子，包括以下內容
國家點火裝置（NIF）(NIF)自2009年5月在勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室開放以來，已經開始執行一系列雷射器，這些雷射器的功率比以前存在的任何雷射器都要強大100倍，目的是重現為我們星系中的恆星提供能量的聚變能量過程。NIF的實驗將192束巨型雷射束的能量聚焦在一個BB彈大小的、裝滿氫燃料的目標上，目標是融合氫原子的原子核併產生淨能量增益，Baer表示。NIF自己聲稱，它有望成為第一個在實驗室環境中實現聚變點火和能量增益的設施。“國家點火裝置正在推動整個高功率雷射器領域的發展，使用的是基於陶瓷的固態雷射器，”Baer說。
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Baer告訴我，雷射還在推動一類新型人工工程材料的發展，這類材料被稱為“超材料”，它們根據結構而非成分獲得不同的特性。這方面的一個例子是使用雷射在聚合物或玻璃纖維中建立微小的孔。“與其製造均勻的光纖，不如製造具有不同光學特性的多孔光纖，”Baer說。“它不僅僅是玻璃，而是空氣和玻璃的結合，因此它可以改變玻璃纖維的特性。這些正在整合到下一代電信技術中。” 雖然光纖電纜通常必須是直的才能傳輸強訊號，但這些新型光纖線路的靈活性使其更易於使用。“您可以使用射釘槍在家中或辦公室安裝光纖線路”，而不會降低訊號質量，他補充道。
Baer表示，雷射也被用於神經科學的前沿，以幫助研究人員瞭解大腦如何處理資訊，這將不僅改善醫學，還將促進人工智慧的發展。“到目前為止，我們一直缺乏測量大腦有機迴路的工具，”他補充道。“這些都是我們想要理解的非常基本的問題。”
這種被稱為光遺傳學的方法，涉及使用雷射和顯微鏡來激發和研究果蠅大腦的不同區域。Baer說，果蠅的大腦只有一粒鹽那麼大，但它是一個複雜的大腦，具有與人腦相同的一些基本電路元件。他補充說，雷射被用於“警覺、行為正常的動物，如果蠅”，這些果蠅經過基因工程改造，可以在神經元放電時產生染料。這使得研究人員能夠即時觀察許多神經元同時處理資訊。
他承認，這項工作提出了一些需要探討的倫理問題，特別是當其應用從昆蟲轉移到其他動物時，但這代表了“我們在觀察和建模這些過程的能力方面發生的巨大變化。我們將在5到10年內（而不是50年）擁有小型動物的工作模型，而這項工作完全由雷射驅動。”
只有時間才能證明這項工作是神奇的、惡作劇的還是物質的。
圖片 © Chris Rogers，來自iStockphoto.com