将超快激光器用于生物成像是当前超快光学研究的前沿，与我们合作的是汉堡大学专攻结构生物学的Christian Betzel教授。大家坐下来讨论过几次后，发现一个尴尬的现实：两方来自完全不同的领域，在交流的时候，自己一方耳熟能详的专业术语在对方听来，有如一门外语，不知所云。就这样鸡同鸭讲，毫无结果地讨论过几次之后，大家觉得不如先教给对方一些本领域的基本知识，澄清一些基本概念，以此作为讨论合作的基础；换句话说，通过学习对方领域的“语言”，使讨论成为可能。具体做法是，两个组的成员每两周左右碰面一小时，由Betzel教授组里的Senior scientist Markus Perbandt博士和我轮流讲课。Markus主要向我们讲解分子生物学的基本概念，最终介绍如何结晶蛋白质晶体以及如何利用X射线衍射解析蛋白质分子结构。我则想利用本课程，向具有生物背景的科研工作者全面而又简明地介绍光学。
光学博大精深，想让其他领域的人在短短几讲之内对光学有所系统了解，难度可想而知。在课程设计上，主要做了如下考虑：
（1）尽量避免公式，主要讲解物理概念。
（2）以理解各种生物光学成像技术为目标来选题。
最终的课程包括6讲，内容如下：
第一讲：几何光学－－对光学的进行初步介绍后，讲述显微镜的成像原理。
第二讲：波动光学－－重点介绍光波的干涉和衍射现象，从而理解光学显微镜的空间分辨率极限。
第三讲：光和物质相互作用－－通过洛仑兹模型解释物质对光的吸收和色散，以及如何利用生物样品的吸收和色散实现光学显微成像。
第四讲：激光原理－－介绍激光器的基本工作原理以及激光与非相干光的区别。
第五讲：超快光学－－讲述如何获得飞秒脉冲，以及飞秒脉冲的典型应用。
第六讲：荧光显微成像－－介绍荧光显微成像的基本工作原理，讲述如何实现超分辨成像。
在准备该课程的选题时，主要参考了两本关于生物光子学（Biophotonics）的书籍，一本是2003年出版、由Paras Prasad教授撰写的Introduction to Biophotonics；另一本是2011年出版、由多名学者合著的Handbook of Biophotonics。两本书的前5章均是介绍生物光子学的基础知识，不同之处在于Introduction to Biophotonics一书专门利用第三章简要介绍了生物学的一些基本概念，适合光学背景的人迅速进入该领域；而Handbook of Biophotonics 一书则专门利用第五章介绍生物光子学研究中经常用到的光学探测器。总体上讲，Handbook of Biophotonics这本书讲解得更加详细和深入。
本课程既然是简明（实际上是极度简明）光学，只能起到抛砖引玉之效。对于光学背景出身、想要了解生物显微镜成像基础的读者，可以阅读下面这本2003年出版、由Douglas Murphy撰写的Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging。这本书介绍了最为常见的各种显微镜技术，浅显易懂，极其适合自学。
而对于生物学背景的读者，如果想系统了解光学，尤其是经典光学，则可以阅读由Justin Peatross 和Michael Ware合著的Physics of Light and Optics。两位作者认为教科书如果交由出版社出版，由于印数少，一般价格都在100美元上下，这么高的价格反过来让购买的人更少。既然作者从教科书中难以获利，不如干脆直接制成电子书，供大家免费下载，同时作者又可以不断更新和完善书的内容。这本Physicsof Light and Optics可以由下面的网址免费下载http://optics.byu.edu/textbook.aspx。该书制作精良，书中有很多范例，适合光学0基础的人自学。两位作者还把自己写书的LaTex模板放在网上，方便大家自己写书。
另外一个学习光学的绝佳办法是阅读Rick Trebino教授的光学课件。Trebino教授任职于佐治亚理工学院，因发明测量超短脉冲的FROG仪器而闻名于超快光学界。Trebino教授将自己所讲授的三门课程（现代物理、光学和超快光学）的完整课件放到自己的网站上（http://frog.gatech.edu/talks.html），供大家免费使用。尤其是光学这门课程的课件有阿拉伯语、法语、英语、西班牙语以及中文五种版本。我在准备自己的课件时，大量参考和使用了Trebino教授的课件，在此表示感谢。其实我在微信公众号上公开自己的课件，这一行动本身也是在向无私分享自己学术资源的Trebino教授致敬。
如果读者在光学和显微镜成像方面都有了一定基础，或者在我讲解完6讲的简明光学之后，想尽一步深入了解生物成像尤其是荧光显微成像，可以阅读下面这本2014年出版、由Partha Pratim Mondal 和 Alberto Diaspro合著的Fundamentals of Fluorescence Microscopy。本书涉及范围很广，涵盖近些年兴起的显微成像技术，其中竟然有一章（第四章）讲到量子光学及其在显微成像中的应用。
当然，6讲简明光学课程涵盖的内容非常有限，生物光子学是一门日新月异的交叉学科，要想深入了解它的前沿进展，还要再去阅读相关的专著和期刊文献。
