天博中国博士生实验室意外受伤，竟开启一项伟大发明—新闻—科学网

1993年平平无奇的一天，于美国密歇根年夜学超快光科学中央试验室，一位来自中国的玻士生正忙着测试飞秒激光对于石英博璃的毁伤。依附其导师热拉尔 穆鲁（G rard Mourou）发现的啁啾脉冲放年夜（CPA）技能，他可以肆意调治脉冲宽度来举行测试。他沉浸此中，直到一束激光于石英博璃中以某个特定的角度反射到了他的右眼，刚巧其时他方才翻开了护目镜。

这但是激光，受伤是不成防止的。这名玻士生其时毫不会料到，这束低能量的杂散光终极成绩了台甫鼎鼎的飞秒LASIK手术，迄今惠及了2400万远视患者。

虽然这名玻士生厥后成为飞秒LASIK焦点专利的第二发现人，但他与该技能的怪异联系关系此前并未被公然过。纵然穆鲁传授提及这项技能的发现历程，基在对于小我私家隐衷的思量，也仅说起缘起在他某个研究生的不测操作。

当穆鲁依附CPA技能得到2018年诺贝尔物理学奖后，于诺奖官方推特上，有人于穆鲁先容飞秒LASIK发明历程的帖子后诘问：这个研究生是谁？

杜德涛恰是阿谁研究生。2022年9月14日，美国科学促成会（AAAS）等几家构造颁布的金鹅奖（Golden Goose Awards）5人名单中，杜德涛位列第三。这5人别离是：蒂玻尔 尤哈斯（Tibor Juhasz）、罗恩 库尔茨（Ron Kurtz）、杜德涛、穆鲁以及唐娜 斯特里克兰（Donna Strickland）。

他们均出自穆鲁试验室，斯特里克兰是穆鲁的研究生，虽未间接介入飞秒LASIK手术的发现，但她以及穆鲁配合发现了该手术中最为要害的CPA技能，也是以与穆鲁配合得到了诺奖。尤哈斯以及库尔茨是飞秒LASIK手术的指导者，并是以得到了伟大的贸易乐成。

金鹅奖原来就是奖给那些带来不测欣喜的根蒂根基研究，飞秒LASIK手术获奖堪称实至名归。

只是此前，杜德涛于飞秒LASIK上的孝敬并不是广为人知。

穆鲁于试验室 图源：金鹅奖官网

无心间的 小白鼠

杜德涛本科卒业在中国科技年夜学近代物理系的理论物理专业，于1990年插手了穆鲁试验室攻读�첩玻士。其时全世界有飞秒激光研究的试验室只要寥寥几个，纵然是穆鲁试验室的职员，也要提早预定才气使用飞秒激光装配。因而，这里就成为了杜德涛的不贰选择。

杜德涛 图源：金鹅奖官网

此时，已经经是穆鲁以及斯特里克兰发现CPA技能的5年以后，穆鲁也方才脱离罗切斯特年夜学到密歇根年夜学才2年，这时候候的穆鲁试验室还于忙着拓展CPA技能的运用。所谓CPA技能，就是经由过程于时间标准大将脉冲展宽、能量放年夜、然后于时间标准大将脉冲宽度压缩的巧妙设计，斥地了实现超高功率激光的新路子。

穆鲁试验室发明，哄骗CPA技能所得到的飞秒脉冲不只能将能量集中于飞秒量级的时间内，并且集中于微米规模的三维空间内，那末这就可以对于险些所有质料举行切确 冷加工 。

这时候候的杜德涛正处在从理论物理到试验光学的转型中，他于穆鲁试验室从事CPA新技能的开发，研究怎样把激光功率提患上更高。

转型虽年夜，但杜德涛发明本身 下手威力还不错，可以或许把激光调好并不变事情 。他沉迷在各类物资质料的测试，并发明飞秒激光酿成的毁伤有其怪异的优质机能，但他并无想到用生物质料来测试，直到不测发生。

其实不远视的杜德涛，就这么成为了飞秒激光于生物构造测试的第一个 小白鼠 。毕竟是当天太劳顿，照旧没睡好，时至今日他已经经记不清了。 横竖不是表情欠好 ，由于于做研究的时辰，他从没有表情欠好的状态。

他其时只察觉有一道光闪了一下，立刻意想到本身眼睛受伤了。幸好这束激光能量很低，并未当即孕育发生不适，但穆鲁照旧让杜德涛去密歇根年夜学的眼科中央做查抄。

接下来的细节被穆鲁屡次追述过：

咱们很是器重，把这个研究生送到了病院。眼科大夫发明他眼睛的伤斑 出格圆出格小 ，惊奇地问：你们用的是甚么样的激光？学生迷惑了：你为何这么问？大夫给出的注释是， 由于你的毁伤是完善的 。

这位眼科大夫恰是一道得到金鹅奖的库尔茨，他其时照旧一位只要2年经验的住院医师，但他敏克意识到，杜德涛这个完善的圆形伤斑与其时临床使用的其他激光毁伤悬殊。就于数天后，这位眼科大夫给穆鲁打德律风，说他想来飞秒激光试验室事情，举行飞秒激光于眼科的摸索。

自此最先，杜德涛就以及库尔茨一路 战斗 ，他们想要确认，这类于石英博璃质料中可以或许切确 加工 的飞秒激光，于生物质料中的体现毕竟会如何。经由过程于植物角膜中举行从飞秒到纳秒的各类验证，他们发明其正确性相称高。它能于极短期聚焦在角膜构造内极狭窄的空间，其孕育发生的伟大能量让生物构造电离，终极会孕育发生有数微小气泡以实现极为周详的构造切割。

1994年，这项研究迎来质的奔腾。其时，杜德涛以及库尔茨于加拿年夜一次医学相干的光学集会上讲述这项研究，惹起了加州年夜学欧文分校的研究科学家尤哈斯的留意。他恰是5人金鹅奖名单中的第一人。据杜德涛吐露，那时辰尤哈斯也于做激光手术研究，只是没有效到飞秒激光，以是效果欠安。刚巧，尤哈斯也是穆鲁的门下，曾经于其罗切斯特年夜学试验室担当玻士后。很快，尤哈斯就接到穆鲁德律风，约请他前去密歇根年夜学开发飞秒LASIK手术。

至此，金鹅奖的5名成员悉数表态。这时候候，作为校方，密歇根年夜学也提供了年夜学研究资金来鞭策这项事情。此外，这项研究还经由过程美国小企业立异研究规划（SBIR），获得了来自美国国度科学基金会（NSF）以及美国国立卫生研究院（NIH）的资助。

是偶尔，也是一定

飞秒LASIK手术以后的故事，就与杜德涛渐行渐远了。1997年，库尔茨以及尤哈斯创建了IntraLase公司，专一在飞秒LASIK手术的贸易化。至2001年，该技能得到美国FDA核准。再以后，IntraLase历经上市、被收购，终极归入强生视觉旗下。据贸易媒体Crain s Detroit Business的观念，IntraLase是密歇根年夜学孵化的最乐成的创业公司之一。

与以前的传统LASIK手术比拟，飞秒LASIK手术无需传统刀片来建造角膜瓣，而是依赖计较机预先设置角膜瓣的厚度、直径、外形及角膜瓣蒂的位置以及宽度等参数，这就获得了切确且外貌平滑的角膜瓣，同时还削减了术后干眼症的发生。

2008年，库尔茨以及尤哈斯再度联手研发了飞秒激光白内障手术，有15%的白内障患者受益在该手术。而今尤哈斯于加州再度出发，带领一家新的草创公司对准了青光眼的医治。

此次激光不测并未给杜德涛留下创痕，没有炎症，大夫也没有举行任那边理，目力也没有遭到影响，但伤斑还于。直到数月后，他感觉愈合了，没有再去专门做查抄。他的预测是，视网膜的神经毁坏以后并无回复复兴，可是年夜脑本身作了一些调解，把视网膜缺乏的神经信息弥补回来了。

对于在杜德涛，他仍是飞秒精加工发现专利的第二发现人。这项专利名为 节制激光击穿以及烧蚀布局的要领 ，他们于1994年就倡议优先申请，并在1995年10月公然。这项发现恰是飞秒LASIK手术的焦点专利。

杜德涛并未沿着医学激光之路走下去，虽然他以及库尔茨已经完成飞秒LASIK手术的根蒂根基研究。于1995年，他完成为了本身的玻士论文，并于卒业前拿到了一家公司的任命通知，从事飞秒激光的运用开发。

以后，杜德涛陆续换了几个职业标的目的，从超快工业激光器到激光微加工制药，再到光纤通信，再到激光雷达、激光等离子体诊断等等。直到最近几年他以及年夜学同班同窗陈如新玻士一路回到北京，加之别的一个同班同窗张独立玻士走上了创业之路，建立了专一在主动驾驶激光雷达的睿镞科技。而穆鲁也欣然接管了杜德涛的约请，成为该公司的科学委员会主席。

与许多科学汗青上的经典发明同样，飞秒LASIK手术始在偶尔，终究一定。

于杜德涛眼中，飞秒LASIK手术的发现过程中有着一系列的偶尔。穆鲁想到CPA技能的观点就是有一次于滑雪缆车上的灵光乍现，加之杜德涛的不测变乱、库尔茨的敏克意识和加拿年夜偶遇尤哈斯，根据杜德涛的原话就是， 这是天时、地利、人以及的集年夜成 。

至在 一定 ，起首是穆鲁始终专一在寻求超快超强激光，并开创了许多前沿事情，这给他们实现飞秒LASIK手术埋下了 一定的种子 。

其次是密歇根年夜黉舍带领的真知灼见。他们并无把杜德涛的试验室变乱仅仅当做负面事务来治理，而是看到了其社会价值以及经济价值的潜力地点，给了穆鲁更多的资金撑持来研发医学运用。另有一个条件，穆鲁试验室于更早时辰就发明了飞秒激光可以形成毁伤的怪异的优质机能。

然而，于杜德涛看来，这类试验室不测并不是好的研究模范， 要是我有选择的话，我必定不妥小白鼠，由于危害是不确定的 。

当被问及对于没有沿着眼科手术之路走下去是否存有遗憾，杜德涛显患上颇为安静。他的观念是，遗憾说不上，由于照旧喜欢做原本的运用研究，而且 自我觉得还不错 。

现实上，试验室的不测并未给他带来本色的病痛以及未便，加之他很早就筹算去工业界，而飞秒LASIK手术的研发其时仍属在密歇根年夜学主导的草创工程，假如要继承做下去，他可能需要留于穆鲁试验室担当玻士后。

数十年来，杜德涛很少公然谈及他于飞秒LASIK手术成长过程中的脚色。由于杜德涛是激光专家，周围的人们时常会无心中问他是否相识飞秒LASIK手术。只要这时候候，他们才会陡然意想到眼前的这小我私家就是阿谁巨大发现的焦点人物之一，是应该被写入眼科教材的人物。

参考资料：

https://www.goldengooseaward.org/01awardees/lasik

https://patents.谷歌.com/patent/WO1995027587A1

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