近日，澳大利亞斯威本科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用激光技術(shù)將1PB（1024TB）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一張僅DVD大小的聚合物碟片上，從而解決了大數(shù)據(jù)難以儲(chǔ)存的問題。與此同時(shí)，激光在今年如火如荼的3D打印技術(shù)中得以應(yīng)用，在備受關(guān)注的抗癌治療領(lǐng)域也有突出表現(xiàn)。

　　激光的特性：

       激光被廣泛應(yīng)用是因?yàn)樗奶匦?。激光幾乎是一種單色光波，頻率范圍極窄，又可在一個(gè)狹小的方向內(nèi)集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以對(duì)各種材料進(jìn)行打孔。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個(gè)雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個(gè)小孔。激光擁有上述特性，并不是因?yàn)樗信c別不同的光能，而是它的功率密度十分高，這就是激光被廣泛應(yīng)用的原因。

　　激光有三大特性：?jiǎn)紊ㄩL(zhǎng)、同調(diào)性、平行光束。

  　　激光解決大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)難題

 　　人類已經(jīng)步入了數(shù)字時(shí)代。有資料顯示，目前僅是存儲(chǔ)在Web上的內(nèi)容預(yù)計(jì)就有大概1ZB（zettabyte，1萬(wàn)億GB），美國(guó)一年的電話記錄就需要0.3ZB的存儲(chǔ)空間進(jìn)行存儲(chǔ)。因此，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在當(dāng)今顯得尤為必要。

　　要保護(hù)全世界的數(shù)據(jù)資料免遭損失和意外丟失，無(wú)疑是件很麻煩的事情。即使放棄本地概念，轉(zhuǎn)投云存儲(chǔ)，也不見得有多么安全。尤其是當(dāng)黑客襲擊了你所使用的云服務(wù)器，那么數(shù)據(jù)存儲(chǔ)遭受的損失恐怕就更大了。對(duì)于現(xiàn)有的本地存儲(chǔ)，如果要將1ZB的數(shù)據(jù)存在藍(lán)光光盤上，然后將這些光盤堆疊到一起，那么這一摞光盤的高度就能達(dá)到24km?；蛟S傳統(tǒng)硬盤能堆疊的空間更小一些，但成本又難以估量。

　　那么數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題究竟該怎么解決呢來(lái)自斯威本科技大學(xué)和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）的學(xué)者們正在研究更為巧妙的解決方案。他們最新的研究可讓1PB的數(shù)據(jù)存放到僅DVD大小的碟片上，也就是說1ZB的數(shù)據(jù)僅需1000張這樣的碟片就能存儲(chǔ)，雖說1000張碟片聽起來(lái)有些多，但堆放1米的高度還是要比藍(lán)光光碟的24km好出不少。

　　結(jié)合近期發(fā)展迅猛的3D打印技術(shù)，澳洲的這批研究人員還證明了他們的新型光聚合技術(shù)能夠制造小型的3D物體。很顯然，這種新型的存儲(chǔ)技術(shù)離正式商用還有一段距離，目前仍有許多問題需要解決。但至少，未來(lái)我們能看到未來(lái)大容量存儲(chǔ)碟片的出現(xiàn)。

　　激光快速成形是3D打印制造的一種。

　　除了解決大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，激光技術(shù)在3D打印方面也取得了突破性進(jìn)展。

　　激光快速成形是3D打印制造的一種，是利用計(jì)算機(jī)模擬切片的技術(shù)，逐步利用高能激光束熔化送到熔池中的粉末，如金屬、陶瓷、塑料、砂等，從而逐步堆積成一定形狀的零件和部件。該技術(shù)將多維制造變?yōu)楹?jiǎn)單的由下至上的二維疊加，大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度，甚至可以制造傳統(tǒng)方式無(wú)法加工的奇異結(jié)構(gòu)，如封閉內(nèi)部空腔、多層嵌套等。

激光快速成形技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比具有獨(dú)特的優(yōu)越性和特點(diǎn)。比如，可實(shí)現(xiàn)材料制備與成型的一體化，顯著縮短零件制造周期，降低制造成本，提高材料利用率；具有廣泛的材料及設(shè)計(jì)適應(yīng)性；實(shí)現(xiàn)多種材料在同一零件上的集成制造，滿足零件不同部位的不同性能需要；采用非接觸加工的方式，無(wú)切割噪音、振動(dòng)以及廢水、廢料等排放，符合現(xiàn)代綠色制造理念。

　　激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速測(cè)試細(xì)菌對(duì)抗生素的反應(yīng)

　　瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）研究人員將納米力學(xué)傳感器與激光技術(shù)結(jié)合，最近造出了一種火柴盒大小的設(shè)備，能在幾分鐘內(nèi)測(cè)出細(xì)菌對(duì)抗生素的反應(yīng)，從而找出有效的療法，而不必再花幾個(gè)星期。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《自然·納米技術(shù)上》。

　　藥物濫用增加了耐多種抗生素細(xì)菌的數(shù)量，如果有一種工具能快速探測(cè)并識(shí)別出細(xì)菌對(duì)抗生素的反應(yīng)，是非常有用的。而現(xiàn)有方法要幾周甚至一個(gè)月，醫(yī)生需要培養(yǎng)細(xì)菌然后觀察它們的生長(zhǎng)，比如肺結(jié)核甚至要花一個(gè)月，才能確定某種抗生素對(duì)它是否有效。而研究小組結(jié)合了激光與納米技術(shù)，將這一過程的時(shí)間減少到幾分鐘。

　　細(xì)菌的活動(dòng)會(huì)在納米尺度造成振動(dòng)，但這些生命特征的信號(hào)很難覺察，而新檢測(cè)設(shè)備能將細(xì)菌新陳代謝的顯微運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為容易看見的電信號(hào)。該設(shè)備有一個(gè)極小的振動(dòng)杠桿，只比頭發(fā)絲略粗，探測(cè)到細(xì)菌的代謝活動(dòng)時(shí)，杠桿就會(huì)以細(xì)菌代謝活動(dòng)的頻率振動(dòng)，以此能確定有沒有某種細(xì)菌。這種振動(dòng)是納米級(jí)的，為了檢測(cè)這種振動(dòng)，研究人員發(fā)射一束激光到杠桿上，激光會(huì)反射回來(lái)，信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。醫(yī)生和研究人員就能像讀“心電圖”一樣，根據(jù)讀取的電流信號(hào)做出分析解釋。如果電流信號(hào)是平直的，就說明細(xì)菌已經(jīng)全死了。

　　有了這種方法，醫(yī)生能輕松快速地確定某種細(xì)菌是否已被抗生素有效地“制伏”，這對(duì)那些耐藥性的菌種尤其關(guān)鍵，在醫(yī)療階段和化療測(cè)試中都很有用。EPFL研究人員喬瓦尼·迪特爾說：“這種方法快速而準(zhǔn)確。不僅能幫醫(yī)生確定所用抗生素的適當(dāng)劑量，還能幫研究人員找到最有效的方法。”

　　目前該測(cè)試工具已經(jīng)縮小到僅火柴盒大小。“如果把它與壓電設(shè)備結(jié)合而不是激光，還能進(jìn)一步縮小到微芯片大小。”迪特爾說，這樣結(jié)合起來(lái)能在幾分鐘內(nèi)測(cè)試出一系列抗生素治療某種細(xì)菌的效果。

　　研究人員還評(píng)估了新工具在腫瘤學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，有望用于檢查腫瘤細(xì)胞在抗癌藥物作用下的新陳代謝，評(píng)價(jià)某種抗癌療法的效果。