日本国立研究开发法人信息通信研究机构（NICT）联合京都大学及宇都宫大学，成功开发出一种名为“øCAO"（Phi Computational Adaptive Optics）的全新计算技术。该技术旨在解决荧光显微镜在观察活细胞时面临的图像模糊与畸变难题，无需对现有昂贵设备进行硬件改造，即可显著提升观察精度。
在生物医学研究中，活细胞内部的微观结构往往因光线穿过不同介质时产生的折射差异而发生畸变，导致图像模糊或亮度下降。传统解决方案依赖天文学中的“补偿光学”技术，需配备昂贵的可变形镜和波面传感器，且操作复杂，难以在常规生物实验室普及。此次研发的øCAO技术创新性地借鉴了天文学原理，但完全通过计算机算法实现。研究团队发现，利用3D图像的空间频率相位信息，即可精准计算并自动消除光学像差，将原本模糊的图像瞬间还原清晰。
这一突破不仅适用于普通荧光显微镜，更被成功应用于超分辨率显微镜技术（如3D结构光照明显微镜）。在超分辨率成像中，光衍射极限常导致分辨率下降或产生伪影，而øCAO技术能有效恢复因光扰动而损失的细节，使研究人员能够清晰捕捉到细胞内部更深层、更细微的结构。相关成果已于2026年3月9日刊登在英国科学期刊《Communications Engineering》上。
从行业应用角度看，øCAO技术的最大优势在于“零硬件成本”与“高兼容性”。日本在生物传感与ICT融合领域处于全球领先地位，NICT此举旨在推动“生物体信息读取技术”的普及。该技术无需训练数据，在噪声环境下依然稳定，且能针对视野内不同区域进行独立校正，极大降低了高端显微成像的门槛，有助于加速疾病机理研究及新药筛选效率。
对于中国生物医药及科研仪器行业而言，这一案例启示我们：在硬件制造之外，通过算法优化挖掘现有设备的性能潜力，是提升科研效率的低成本路径，未来国产显微成像系统可重点探索“软硬结合”的智能化升级方向。