2013年11月13日上午10点，第76期武汉光电论坛在武汉光电国家实验室A101顺利举行。加州大学圣迭戈分校Scripps海洋研究所海洋物理实验室的Jules Jaffe教授为广大师生作了一场题为“ In-situ microscopy, a transformative technology for studying small organisms in the sea（现场显微探测技术——研究海洋微小生物的革命性技术）”的精彩报告。华中科技大学光学与电子信息学院副院长杨克成教授主持本次论坛。光电国家实验室副主任谢长生教授为Jules Jaffe教授颁发了第76期“ 武汉光电论坛”纪念盘，来自光学与电子信息学院、光电国家实验室和各院系100余名师生参加了本次论坛。

报告会上，Jaffe教授首先介绍了Scripps海洋研究所海洋物理实验室的主要工作，包括海洋光学载具开发、水下光学成像技术、海洋声学检测系统研发和相关教学。在报告中，Jaffe教授首先回顾了多年来对海洋生态系统传统采样式探测的发展。他指出，这种传统检测方式一方面无法复制海洋生物原有的生存环境，另一方面，也会干扰海洋生物的行为模式，发展对海洋微生物的现场探测技术具有重大的意义。相比于光学探测手段，声波探测是另一种行之有效的方法，由于不用考虑偏振态的影响，因此对信号检测系统的要求相对较低。传统荧光光学探测方法主要使用蓝绿激光作为激发光（典型值532nm）以获得较长波长的荧光发射(典型值680nm-685nm)，这种方法光转换效率较低（约2%），并且具有一些固有缺陷。首先，这种方法难以准确推断微粒种类，因为较多的小颗粒的荧光发射与较少的大颗粒的荧光发射强度类似。其次，这种方法难以准确计算粒径大小，因为海洋环境是各向异性的，因此通过单一方向上对散射光强度进行解读很容易误判粒子真实大小。

Jaffe教授创造性地发明了3D显微式微生物检测技术，通过同时从不同方向对同一体积内的海洋微生物进行显微成像，可以精确地探测海洋生物的真实大小、形状、结构，乃至行为方式。Jaffe教授为了进一步研究海洋微生物及微粒的梯度分布，制作了可自主移动和自由升降的海洋光学探测平台，对海洋下不同深度的微生物及微粒进行了逐层扫描分析，从而得到了完整的海洋微生物及颗粒的梯度分布曲线。Jaffe教授还研发了声学光学联合探测系统，通过比照光学探测结果和声学回波曲线对海洋微生物的声学特征及内部结构进行了进一步的分析。

报告会后，Jules Jaffe教授详细回答了观众的提问，整场报告会气氛热烈，内容新颖丰富，语言风趣幽默，给广大师生极大的启发。会议结束后，Jaffe教授展示了他的最新实验成果——3D显微式微生物检测技术，老师同学们继续同Jaffe教授进行了良好的互动交流。

Jules Jaffe教授是加州大学圣迭戈分校Scripps海洋研究所海洋物理实验室的海洋学家。其研究方向广泛覆盖了利用新技术观测海洋现象和研发各种装置通过逆向技术对这些现象进行解释的各个方面。Jules Jaffe教授的研究主要集中在海洋生物学领域，他领导团队发明的几种声学探测系统首次实现了对浮游生物的现场行为观察。此外通过自助航行器上搭载的荧光成像探测器绘制出的小尺度浮游植物分布特性，首次实现了对海洋生物群落特性的探测。

Jules Jaffe教授目前的研究活动包括：1）利用衍射全息成像术通过光学方法分析微生物特性，同时利用声学方法分析浮游动物的外形和尺寸；2）研制一种全新的小型、装备了各种传感器、具备利用声学方法组网互联的自助航行器，该航行器能够用于深入了解沿海环流和幼虫输运问题。