經濟觀察報 朱莉亞·雷頓/文 隱匿的炸彈，鬼祟的蟑螂，從海底潛行登陸的非法移民……與種種事物斗爭的同時，科技也在不斷發展。如今，美國國土安全部通過資助光學物理公司正在研發一種新掃描儀，研究人員努力將 “龍蝦眼”原理應用于X射線掃描儀。一旦研究成功，在這套名為 “龍蝦眼成像設備 （LEXID）”的新掃描儀探測下，即使是銅墻鐵壁，也會通透如紙。

目前被廣泛應用的X射線系統包括一臺X射線發生器和一套探測媒介 （感光系統）。前者用于產生X射線——一種頻譜范圍比無線電聲波和可見光更廣的電磁能量。需要成像時，X射線打向受測物體。對于X射線，有些材料會吸收，有些則將它反射回去，還有一些在透射同時產生折射，感光系統看見的，正是這些穿透物體的射線。

這套系統并無問題，但不夠理想。因為X射線在穿透物體時有多種折射角度，而感光系統收集射線、進行聚焦的效率很低，只能收集高能X射線來成像。這無疑又對安全性提出了挑戰。

獨具慧眼的龍蝦

人類與其他動物的視覺系統都靠折射成像，但龍蝦不同。

龍蝦之所以能在混濁水體中視物，是因為靠反射視物，而非折射。這也是它的視覺系統最神奇的地方。龍蝦的眼睛長在觸角根部附近，里面有成千上萬塊方形晶體——和人類彎曲的視網膜與圓錐細胞截然不同，龍蝦的感光系統由這些全部由平面與直角構成的晶體構成。這使得龍蝦的眼睛可以反射入射角極低的光線 （或稱小掠角光線），當龍蝦捕捉某一物體 （如海床上的獵物）發出的反光時，所有入射光線反射角度保持一致，聚集在焦點上。

這種處理光線的方式非常獨特，即使在龍蝦所屬的甲殼類中也絕無僅有。

說起來，仿制龍蝦視覺系統也已不是新事：過去30年間，天文學家一直在研發以龍蝦眼為原理的光學系統，最新的研究產品是一臺名為 “龍蝦ISS”的天文望遠鏡。這臺望遠鏡可以將光投在暗物質上，并極大地拓寬了銀河系外的探索范圍。多虧這個美味的硬殼動物伸出援助之手，加上人類恰到好處的奇思妙想，或許不久的將來，我們就可以親眼觀察超新星和黑洞，探測銀河系內外的 “邪惡外星人”。

完美再現

在 “龍蝦眼成像設備 （LEX－ID）”中，龍蝦的感光系統得到了完美再現。該成像設備包括一臺低能X射線發生器和一套感光系統，后者由千萬枚拋光度極高的金屬片組成。X射線通過時，金屬片將其反射、校準，再投向受測物體。經過金屬片校準的光線角度固定，系統可以將其調整為平行光波，同一時間集中覆蓋較小范圍。這樣，X射線的穿透性得以大幅提高。

和普通X射線系統不同，龍蝦眼成像設備接收的，是物體反射回設備的X射線，而不是穿透物體的射線。感光系統收集這些回射射線，繼而聚焦成像。這樣的設備省去了收集各方位散射光線的麻煩。它能將所有反射光集中在一定區域內，因而提高了感應精確度，效率非凡。

在這樣的工作效率下， “龍蝦眼成像設備”可以輕松 “看透”水泥、木材和75毫米厚的鋼板——雖然解析度仍不理想，圖像分辨率也不夠高，但用來探測貨箱中的物品已經足夠。另外，由于感光系統聚焦X射線時更加高效，達成同等成像水平能耗更小。這說明，比起現用系統，新設備用于探測人體時安全性更高，放射傷害更小。

下一個寵兒

目前，用于安檢和國際貨物掃描的設備體積非常龐大，無法隨身攜帶。如果有一臺手提式 “龍蝦眼”，貨物掃描難度將大大降低，人們也可以輕松檢查過境卡車，或是探測戰區路面車輛。

效率高，輻射傷害小，顯然，龍蝦眼成像設備將是下一個寵兒。致力于研發此類設備的光學物理公司希望可以將其應用于各個領域，而不僅是國土安全部的專利。

這種預計每臺價格不會超過1萬美元的掃描設備，可以成為巡查員或專業除蟲隊的好幫手，建筑工人也可以用它看清墻內結構，檢查房屋地基。在此之前，那些考古學家花上好幾個星期，終于挖進結構精巧的遺跡時，才發現里面根本沒有他們孜孜以求的 “羅馬陷落之謎”。有了 “龍蝦眼成像設備”先行探測，這番周折完全可以省去。另外，特警隊破門前，能夠借此清楚看見建筑內的具體情況。同時，低耗高效的X射線技術也意味著，醫院放射科終于可以對沉重無比的防輻射鉛層說再見了。

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