科学与科学家——伊萨·穆罕默德（Isa Mohammed）医学博士

准分子激光的发明及其确立为屈光手术中的工具，标志着视觉科学与现代医学的一次范式转移。
近六十年前，尼古拉·巴索夫（Nikolay Basov）及其同事描述了卤化物气体络合物通过产生「受激二聚体」（excimer）——即后来所称的准分子——而发射紫外光。五年之内，这些实验在埃夫科埃弗雷特研究实验室（Avco Everett Research）被转化为一台激光器。又过五年，在IBM工作的化学家兰加斯瓦米·斯里尼瓦桑（Rangaswamy Srinivasan）发现，他能够雕琢并去除有机组织而不损伤邻近物质。1 他把这一能力称为「消融式光分解」或光消融，其中包含（1）吸收、（2）断键、（3）消融。1 然而，要理解如今界定当代屈光手术的那台激光器，你必须先理解准分子的存在。
准分子是通过将高压电荷送入惰性气体与卤素气体的混合气中而产生的，这促使它们的原子暂时结合，形成不稳定的分子。这种不稳定的受激分子，即准分子，会迅速断开新形成的键，以一个紫外光子的形式释放能量，从而形成「激光」。1 它最初用于工业领域以蚀刻或改变各种材料，很快便被拓展到其他用途。
在眼科领域中，用于准分子激光的常用气体组合氩氟（ArF）发射波长为193纳米的紫外光，产生可被有机组织吸收的6.4电子伏特光子能量。这会造成光消融效应，打断有机物内部的共价键，使其由固态变为气态。2-4 由于能量以极短的脉冲释放，热影响极小，因而保护周围组织免受损伤。
特罗克尔（Trokel）、斯里尼瓦桑（Srinivasan）与博迪尔·布拉伦（Bodil Braren）的实验表明，准分子激光能够平滑地消融角膜组织并保持其透明，因为汽化过程中产生的有害热能极少，对周围组织几无影响。5 其后的工作显示，角膜上的最佳消融效率区间为150–400毫焦每平方厘米。在此功率下，一个脉冲可去除约0.25至0.33微米的角膜基质。6 这为利用该激光精准消融角膜、改变其形态与屈光力打开了大门。1985年，芒纳林（Munnerlyn）得以用数学方法计算出特定屈光度矫正所需的角膜消融深度。芒纳林公式至今仍在使用：消融深度＝（屈光矫正度数×光学区直径的平方）÷3。7 他进而把这一公式付诸应用，催生了准分子激光角膜切削术（PRK）。7
准分子激光在20世纪80年代初开始拓展到医学领域：研究眼外伤的空军研究人员约翰·塔博阿达（John Taboada）注意到，准分子激光曾使角膜暂时压陷，随后角膜恢复正常形态。8 人们的注意力很快转向制造一种能够产生均匀扫描狭缝、从而对圆形组织薄片进行大范围消融的准分子激光系统。去除圆形薄片可使角膜表面变平，从而降低角膜屈光力。1983年，斯蒂芬·特罗克尔（Stephen Trokel）医生在《美国眼科学杂志》（American Journal of Ophthalmology）发表一篇文章，分析准分子激光对尸源小牛角膜在屈光性角膜手术中的作用。5 该激光器首次应用于人眼角膜是在1985年，用于在体消融一例患白色念珠菌性角膜炎的角膜，通过杀灭真菌浸润形成无菌表面。9 随后很快，芒纳林与克拉珀姆（Clapham）作为库珀视光公司（CooperVision）团队的一部分，将该激光用于角膜的大范围消融，而首次人眼宽光束准分子激光角膜切削术（PRK）于1988年使用威视（VISX）激光完成。1
准分子激光最早在20世纪80年代初应用于眼科。当时的主流术式是放射状角膜切开术；根据与亚伦·拉比诺维茨（Yaron Rabinowitz）医生的存档视频访谈，当时曾有人设想可以用准分子激光来做切口。然而，由于该激光的光消融本质，这一设想被证明并不可行；相反，准分子激光为一支全新的屈光手术分支奠定了基础。如今，准分子激光在眼科中的应用主要见于准分子激光角膜切削术（PRK）、治疗性激光角膜切削术（PTK）与准分子激光原位角膜磨镶术（LASIK）。
作为一件无可匹敌的视觉利器，准分子激光的局限在于成本、维护以及气体腔体的老化。其优势则在于精准、对周围组织损伤极小、可重复性与可预测性，以及高效。
总体而言，准分子激光是现代医学中一项开创性的成就，在屈光手术中发挥了变革性的作用，使全球数百万人的视力得以恢复和改善。通过光消融，准分子激光展示了工程与技术如何重塑医学。