在这篇最新《Science Advances》文中，莱斯大学的Ashok Veeraraghavan、Jacob Robinson和Richard Baraniuk等人向我们介绍了这台视野宽阔的FlatScope。它比银行卡还薄，小到可以放在指尖上，分辨率却可达到微米级别。

　　传统显微镜、望远镜和照相机，它们的分辨率都取决于镜片大小，为追求高分辨率，这些设备的体积和重量通常也十分可观，体型限制了它们在许多生物学领域的应用。

　　FlatScope去除了阻碍传统显微镜的透镜阵列（小视野暗，大视野亮），用定制的振幅掩模（amplitude mask）代替传统的透镜阵列。受数码相机的感光元件“电荷耦合器（charge-coupled device，CCD）芯片”启发，FlatScope的视野等同于CCD传感器尺寸，可根据需要或大或小。

　　这种类似条形码的掩模直接位于CCD前面。光线进入掩模到达传感器后生成计算机程序可以理解并转化为图像的数据。算法可聚焦显微镜捕获的三维数据的任何部位，生成视野内物体的微米级细节镜像。

　　Robinson说：“我认为显微镜就是允许你在微米尺度上成像的东西，任何比人的头发小的东西，比如细胞、细胞的组成部分或纤维的精细结构。FlatScope的前身FlatCam的算法并非简单地套用了我们用来拍摄远距离物体时的技术。”

　　掩模类似透镜照相机的光圈，但是它距离传感器只有几百微米，因此只允许部分光线通过，这限制了简化处理的数据量。

　　“对一个百万像素的照相机来说，计算问题需要一个100万乘100万的矩阵元素，”Robinson说。“这是一个极大的矩阵。我们通过行和列模式将其分解后，我们的矩阵仅为100万个元素。”

　　每张快照的数据量从600万兆字节缩减到更实用的21 MB，这意味着处理时间的缩短：从早期版本（FlatCam）的1个多小时，缩减到FlatScope版本的每秒30帧。

　　“这款显微镜的一个巨大优势在于它摒弃了传统相机的透镜组件，因此无需制造后组装。可以想象，未来，这种‘口袋显微镜’可源源不断地从生产线上滚下来。”

　　可作为植入内窥镜的FlatScope首先是满足医疗需求，此外，它还具有军事应用价值。“兜里藏着一个显微镜，真是一个很棒的技术，”Veeraraghavan说。

　　目前，研究人员的工作主要集中在荧光应用，但是FlatScope亦可作为明视野、暗视野和反射光显微镜。将一组FlatScope排列在一个灵活的背景上，它还能用于匹配目标轮廓。