助力全景式解析生命奥秘 多模态跨尺度生物医学成像设施通过验收

  光明日报北京3月23日电（记者齐芳、晋浩天）多模态跨尺度生物医学成像设施日前在北京怀柔科学城通过国家验收。该设施是“十三五”国家重大科技基础设施建设项目，将为生命科学研究和重大疾病诊治提供全尺度、多模态的成像技术支撑，助力全景式解析生命奥秘。

  该设施于2019年5月经国家发展改革委批复，北京大学作为项目法人建设单位，中国科学院生物物理研究所作为共建单位，联合哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、中国科学院高能物理研究所等单位共同承担建设任务，总投资为17.17亿元，建设用地100亩，新增建筑面积7.2万平方米。其核心装置包括多模态医学成像装置（装置一）、多模态活体细胞成像装置（装置二）、多模态高分辨率分子成像装置（装置三）及全尺度图像数据整合系统，可对生命体从分子到器官的结构与功能进行跨尺度可视化观测与精确测量。

  北京大学党委副书记、副校长宁琦表示，自2023年试运行以来，相关建设单位攻克了多项核心技术难题。研究团队利用高速高通量成像和AI技术，在国际上首次揭示哺乳动物中枢生物钟的系统水平时间编码机制；成功开发4Pi-SIM成像技术，首次在活细胞上实现三维各向同性100纳米光学分辨率延时成像。“秉持开放共享理念，成像设施大型仪器设备逐步实现全天候开放，截至今年2月，累计服务机时超过1400万小时，服务用户超过1000人，涉及生命科学、医学、材料学等多个领域。”

  “成像设施将打通尺度壁垒，多层次、全景式揭示生命的奥秘。”北京大学国家生物医学成像科学中心主任、成像设施首席科学家程和平院士说。设施已吸引29项数字生命重大项目建议书，未来将围绕脑科学、肿瘤诊疗等方向开展系统性攻关。中国科学院生物物理所学术委员会主任、成像设施总工程师徐涛表示：“设施建设催生了一批自主研制的科学装备，今后将继续推进科研装备的国产化进程。”

  在设施建设和运行过程中，仅中国科学院生物物理所就研制出世界领先的冷冻光电关联显微镜、纳米分辨率单分子定位显微镜、活细胞超分辨成像显微镜等具有自主知识产权的仪器，并实现部分关键核心部件的国产替代。“成像设施的建成是我国生命科学研究充分利用学科交叉优势的体现。”中国科学院生物物理所所长刘力指出。该所充分发挥多学科交叉融合的优势，在建设过程中，发表了多篇关于生物显微成像的方法学论文，部分成果还入选“中国生命科学十大进展”，有力支撑了设施装备的自主研制。

  据悉，成像设施将实行开放、流动、择优的机制，面向全国开放共享，还将与国外的生物医学成像平台建立国际联盟。成像设施将为复杂生命科学问题和重大疾病的研究提供成像组学研究手段，全景式研究和解析生物医学重大科学问题，推动生物医学研究的范式变革；同时，将成为引领和带动技术和方法创新的国家基地，与高校、科研院所、生物医学成像相关企业等组建产业创新联盟，打造生物医学成像技术“产学研用”创新生态环境，为高端生物医学影像装备实现“中国创造”提供战略支撑和保障。

《光明日报》（2025年03月24日 08版）