一些重要的科學發現往往出於偶然。獲頒 2022 年金 鵝獎的醫學界發明正正出於一件意外，最終啟發科學家開 創「無刀雷射屈光角膜層狀重塑術」（bladeless laserassisted in situ keratomileusis），亦是街知巷聞的「無 刀 LASIK」激光矯視手術。 甚麼是 LASIK？ LASIK 是一種矯視手術，透過使用激光重塑角膜形 狀來治療一系列的視力問題，例如近視、遠視和散光 [1]。 近視患者由於眼球過長或晶體曲率過大，導致影像在視 網膜前方形成，使患者難以看清遠物。相反，遠視患者能 看清遠物而非近物，這是由於眼球過短或晶體曲率不足， 導致影像在視網膜後方形成。另一種常見屈光不正的類 型是散光，它是由於角膜或晶體形狀不規則造成。在這三 種情況，影像皆無法清晰聚焦在視網膜上，導致視力模糊。 矯視手術是透過精確切除角膜內層（角膜基質）的部分 組織來改變角膜的形狀，使光線能正確折射到視網膜上。 技術上，重塑基質前必先移除表層角膜，這得用上手術 刀 — 直到一次看似無關的實驗室意外 [2, 3]。 從實驗室意外到成功的初創企業 1985 年，物 理 學 家 Gérard Mourou 和 Donna Strickland 發明了一種名為「啁啾脈衝放大」的突破性光 學技術，製造出短至飛秒（10-15 秒），但強度前所未有地 高的超短激光脈衝 [4]。Mourou其後在密歇根大學創 立了超快光學科學中心（Center for Ultrafast Optical Science），利用這項技術研究化學反應 [3]。 1993 年，Mourou 的研究生杜德濤在一次實驗意外中 被激光所傷 [3]。他憶述當晚「肯定是太累」，所以不慎移除 了護目鏡，結果被一束飛秒激光的雜散光（幸好不是主光 束）擊傷視網膜，造成了圓形的燒傷。經大學眼科中心值班 醫生Ron Kurtz的檢查後，發現燒傷的形狀是完美的圓形， 而且精確得很，絲毫沒有破壞周邊組織。杜德濤和 Kurtz 都為這種完美的激光切割特性所著迷，因此決定合作對此 進一步研究。 杜德濤和Kurtz在一次光學會議上匯報發現， 二人在此遇見Mourou實驗室的前成員Tibor Juhasz，後者剛好正尋找飛秒激光在眼科上的應用。他 們一拍即合，為無刀 LASIK 的發展揭開序幕。他們共同 創立了一家成功的初創公司，將無刀 LASIK 技術推出市 場。該公司最終於十年後的2007年以8.08億美元被 高價收購。另一方面，為故事畫龍點晴的是 Mourou 和 Strickland 亦因「研發出製造高強度超短光脈衝的方 法」於 2018 年獲得諾貝爾物理學獎。 LASIK 與 SMILE 無刀LASIK 是發展成熟的技術，超過95%的患者對 手術結果感到滿意 [1]。手術中，醫生會使用飛秒激光在 角膜表層切出一個薄的圓形角膜瓣，然後使用準分子雷射 （excimer laser）重塑底層基質組織的形狀 [5]。準分子激 光發出的紫外線能量（經大幅增強的紫外光）能打破基質 1. PRK: Photorefractive keratectomy (PRK) is an older technique which requires scraping off the upper layers of cornea (instead of creating a flap which will be flipped back to its original position). The tissue will then be allowed to regrow, but the healing process can take several weeks [11]. Summary While what happened to be an accidental discovery turned into one of the most sought-after medical procedures in modern-day ophthalmology, many researchers, including Kurtz and Juhasz, continue to explore novel applications of the femtosecond laser for eye diseases such as glaucoma and cataract [3]. This story shows the impact of chance on scientific progress, standing testament to the fact that life-changing discoveries can occur any time of the day – so keep an eye out!
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