最近，我国北京有一个好消息，材料化学和生命科学圈子里的人，全被惊了一跳。大连化物所和沈阳自动化所一起，把全球第一套智能透射电镜系统“原眼一号”给搞了出来，科技成果鉴定也被通过了，传样、成像还有解析的步骤，被这套系统全给弄成了自动，就像一台不知道累的机器。
这可不是小的改进，它的效率被提到了人工的三百倍，工作方式整个都被改变了，图像获取的速度，被提高到比传统透射电镜快上五十六倍，它连着运行两周弄出来的数据量，能顶得上老电镜干一整年的活儿，人放假了，机器被留在那儿自己不停地运行着，和一个不知疲倦的工人差不多。
“原眼一号”能有这么厉害的表现，靠的是一套叫“全自主感知-解析-操控通用智能透射电镜”的核心算法。这算法等于给机器装上了眼睛、手和大脑。
具体有五大块技术：
- 头一块是高真空环境下的样品传递，机械臂自己就能把样品给换了，动作又稳又准，人手不用再去碰，过去人工换样又慢，还很容易把真空破坏，或者把样品给弄脏；
- 第二块是电子光学成像被自动调节，电镜的焦距、像散、亮度这些参数是很复杂的，以前实验员要反复去试，现在AI自己会去优化它们，一步就给调到合适的状态了；
- 第三块是样品在纳米尺度上的智能定位，能在很多样品里头，准确地把目标区域找出来，定位精度到了纳米级，AI的眼睛可比人厉害，人对焦对到眼花，它一毫秒就给搞定了；
- 第四块是图像被自主采集和实时解析，一边拍着一边分析就做完了，同时报告也被生成出来，AI算法实时处理那些图像，定量结果直接被给出来，再也不用像以前拍完了才去慢慢数颗粒了；
- 第五块是全系统的状态被感知和调度协作，机器能自己监控自己，动态地把工作流程给优化掉，哪里不对就自己检查和调整，让效率一直保持得很高。
这五项合到一块儿，就是从样品进门的传样，到电子束穿透过去的成像，再到最后数据被解析出来，整个流程全都不用人来操作了，全都交给智能去运行，鉴定委员会的十一位专家一起认定，这项技术很有创新性，他们研发的这个智能透射电镜系统，在全球是首创，水平也在国际上领先着，项目背后的团队，是大连化物所的邓德会研究员和刘伟研究员带的头，还有沈阳自动化所的韩志研究员带领的机器智能团队，化学家和机器人专家跨领域合作，才让电镜从手动操作，被变成了自动运行。
讲到透射电镜，就要提一下它很出名的分支，也就是冷冻电镜，全称冷冻电子显微镜技术，基本的原理是把样品冻起来，再用电子束去拍。为什么要冻住呢？因为传统透射电镜工作的时候需要高真空，这会把生物样品如蛋白质里的水一下子抽走，结构就塌掉了，再加上室温下分子自己还在剧烈抖动，拍出来的图像全是模糊的。用一句话说，冷冻电镜让人类第一次看清了生命分子天然状态的样子，而“原眼一号”的出现，就相当于给冷冻电镜这种顶级工具，又装上了一颗AI大脑，不光能看清，还能看得快，看得聪明。
现在把视角从原子尺度拉到宇宙尺度，说说另一台让人自豪的巨型望远镜，中国天眼FAST，FAST的全称是五百米口径球面射电望远镜，被建在贵州平塘的一个喀斯特洼坑里，2016年9月开始运行，口径五百米，是世界上最大的单口径射电望远镜，灵敏度差不多是美国阿雷西博望远镜的两倍，它的主要反射面，由四千四百五十块可以调整的面板拼成，每块面板都能独立转动，用来追踪不同方向的射电波，这样就算天气不好，无线电波也能被准确聚焦。
射电望远镜跟光学望远镜是两回事，光学望远镜看的是可见光，样子像一个大的镜筒，有物镜和目镜；射电望远镜没有镜筒也没有目镜，主要由天线和接收系统组成，像一口巨大的金属锅，宇宙天体发来的无线电波被它接收，无线电波的波长比可见光长很多，要得到一样的分辨能力，射电望远镜的口径就被要求做得非常大，这也是FAST要建这么大的原因，它还有一个好处，无线电波能穿过云雾和尘埃，阴雨天和黑夜都不会影响它，能全天候工作，FAST的科学目标，包括搜索脉冲星、探测遥远星系里的中性氢，还有射电宇宙学这些方面。
那么FAST这些年做出了什么发现呢，2022年1月，它对快速射电暴FRB121102进行了大约五十天的连续观测，一共有一千六百五十二次高信噪比的爆发被探测到，最高的时候每小时爆发一百二十二次，这个数量超过了以前所有望远镜对这些射电暴源探测的总和。
中科院院士武向平也公开表示，作为一个科学家，他相信外星人是存在的，因为光是银河系就有上千亿颗恒星，而宇宙里像银河系这样的星系大约有两万亿个，说地球是唯一有生命的星球几乎不可能，中国天眼确实曾记录到一些来自地球外的可能技术痕迹和候选信号。
北师大张同杰教授的团队在用FAST巡天时，一些异常窄带信号被发现了，方向来自银河系外固定区域，频率很窄，强度还有规律变化。不过，科学家们对此很清醒，张同杰教授特别强调，这些信号是射电干扰的可能性还是很大。
张冰教授也说，现在看到的快速射电暴绝大多数来自自然天体，如果真有地外文明发信号，需要极高的技术和极大的能量，也不会有这么多，说白了，信号是真的，但未必是谁发出来的，很可能就是中子星、磁星这些极端天体在宇宙深处爆发的天然现象，磁星的磁场强得吓人，产生的射电爆发能量能穿过几十亿光年来到地球，该怎么对待这些信号呢，有人记着霍金的警告“不要回答”，但也有科学家认为，如果真有个文明能把信号送到这么远，科技水平肯定远在我们之上，最理性的方式也许就是认真听，谨慎说，先把我们自己的耳朵和眼睛建得更灵敏。
再说说量子显微镜，传统光学显微镜有一个由光的波动性带来的衍射极限，单个原子没法被直接看见。因为原子间距通常在零点一纳米左右，而可见光波长是几百纳米。
在2026年1月，德国雷根斯堡大学和英国伯明翰大学的科学家们在《纳米快报》上公布了一个重要突破，他们运用了一种叫量子隧穿的现象，在普通连续激光的照射底下，0.1纳米水平的测量精度被得到了。这个方法的大致原理是，一个很尖的金属探针被贴到材料表面，间距比一个原子还要小，再用激光去照，电子就通过量子隧穿在针尖和表面之间来回振荡，非常微弱的电磁信号被产生出来，人们探测这个信号，就能以原子级别的精度看清物质表面的导电性等特征，这比老式的光学显微镜的精确度高了将近十万倍；还有一种量子气体显微镜，是用光形成的格子把超冷原子一个一个抓住，再逐个成像，拿它来研究单个原子层面上的量子多体系统。
这些技术现在主要还是在实验室里被完善着，但方向是清楚的，就是要用量子这把钥匙去打开原子世界的大门，而“原眼一号”的意义，是它在一种更成熟、用得也更普遍的透射电镜上面，第一个实现了全流程的人工智能操作，量子显微镜是在朝着分辨的极限走，“原眼一号”是在朝着效率的极限走，这两条路刚好组成了探索微观世界的两个大方向。
高端透射电镜的市场，长时间是被日本电子、美国的赛默飞、还有日立这些国际大公司紧紧抓在手里的，一台高端机器动不动就得几百万甚至上千万美元，想买它要排队，买到手后还得专门派人到国外学习操作方法，维修零件的价钱也特别高；更要紧的是，透射电镜是先进材料开发、半导体工艺检查、生命科学里结构分析的眼睛，要是缺了这双眼睛，很多前沿的研究就和盲人摸象差不多，近一百年来，透射电镜一直是被靠人来操作的，效率不高，主观成分又多，很难做到统计上的定量分析，“原眼一号”并不是简单地去复制国外的技术，它是靠走智能化的路子直接实现了弯道超车，别人还在用手动操作，我们这边已经到了像自动驾驶一样的阶段。
从看原子的“原眼一号”和量子显微镜，再到看宇宙的FAST，2026年的中国科技，展现出挺有力量的画面，将来，“原眼一号”还会被扩展到更多的应用场景里去，提高在生命科学、半导体这些领域里面的适应能力，它的商业发展和技术更新，很值得继续去留意；也许再过几年，冷冻电镜版本的“原眼一号”就能把蛋白质结构解析变成一整条全自动的流水线，到那个时候，研发新药的周期可能就不再是按年计算，而是按天来算了。
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