北京市2025年度激光共聚焦及超高分辨显微学学术年会：前沿技术引领未来

北京市2025年度激光共焦及超高分辨显微学学术研讨会在北京中复大厦成功举办。本次会议由北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会主办，旨在推动北京市及周边省市激光共焦超高分辨显微学的进步和发展，提高广大相关工作者的学术及技术水平，促进生物光学成像技术在生命科学等领域中的应用。近230位专家学者齐聚一堂，围绕显微成像技术前沿与创新应用展开深度交流。

大会现场

上午场

费鹏（华中科技大学）

《以光为刀，解构生命 —— 通用、高性能的光片显微镜技术》

费鹏教授研发的新型光片显微镜技术通过超薄光片与超分辨率算法结合，实现高分辨、低光毒性三维成像。该技术突破传统光片显微镜的局限，通过无衍射光片技术将光刀厚度压缩至 400 纳米，结合自适应光学矫正与 AI 增强算法，实现 100 倍物镜下的轴向分辨率提升。其创新的单路径光路设计兼容传统共聚焦操作，支持 4-100 倍物镜变焦，可在活细胞动态观测中保持 100 帧 / 秒的高速成像，成功解析线粒体与内质网互作、神经元迁移等复杂生物过程。在类器官研究中，该设备实现 5 分钟内小鼠全脑百万神经元 3D 成像，显著提升高通量药物筛选效率。目前已开发商业化系统，支持原位成像与多尺度分析，为活体发育、肿瘤免疫等领域提供跨尺度研究工具，相关成果入选 Nature 年度技术突破。

易鑫（仪景通光学）

《EVIDENT 共聚焦拓展应用解决方案》

易鑫博士展示了仪景通光学在共聚焦成像领域的创新成果。报告重点介绍了与费鹏团队合作开发的全场景成像系统，通过融合 FV4000 共聚焦技术与光片显微镜优势，实现 4-100 倍物镜灵活切换，支持类器官芯片、多孔板等多场景应用。其自主研发的 IX85 电动倒置平台搭载硅凝胶物镜，解决了传统油浸物镜易挥发、污染等问题，显著提升活细胞长时间成像效率。创新引入 FCS 模块，可在共聚焦基础上实现单分子层面的荧光相关光谱分析，定量表征生物大分子扩散特性。此外，FV4000 支持 24 色全光谱检测，结合近红外成像技术，可穿透深层组织并保持高分辨率。该解决方案已成功应用于细胞生物学、材料科学等领域，为多维度动态研究提供了高效工具。

李栋（清华大学）

《活体三维超分辨显微成像技术进展》

李栋教授报告了团队在超分辨成像领域的创新突破。研究开发了基于结构光照明的超分辨显微镜，结合深度学习算法，实现了高速（684 帧 / 秒）、低光毒性（0.2μW/μm²）的活体三维成像，突破传统方法在时间分辨率与光损伤间的瓶颈。技术通过多视角采集与智能重建，将横向分辨率提升至 120nm，轴向分辨率达 160nm，成功解析免疫突触动态、线粒体分裂等瞬时过程。配套开发的三维超分辨光片显微镜支持全细胞长时间追踪（2-3 小时），揭示了病毒感染中相分离颗粒形成机制。相关成果发表于《Nature》《Cell》等期刊，并实现产品化，为细胞生物学、病毒学等领域提供了跨尺度研究工具。

南希（徕卡公司）

《STELLARIS SpectraPlex 跨尺度三维超多标成像的探索》

南希经理展示了徕卡新型多标成像技术的突破。该技术用特定的光和系统来激发标记，并能同时处理 15 个标记及拆分光谱。通过智能工具自动优化标记组合，再结合分组染色策略解决颜色串扰问题。它可以清晰解析细胞内微小结构，同时保留组织里细胞分布的完整信息。配套的软件能分析单细胞、进行空间表情分析和简化数据可视化，已在肿瘤免疫、神经突触互动等领域成功应用。此技术一次成像就能保留样本活性，为跨尺度研究提供高效方法，成果在《Nature Methods》发表，提高了成像准确性和效率。

陈良怡（北京大学）

《跨尺度超分辨率成像新方法解析胰岛素两相分泌新机制》

陈良怡教授系统阐述了超分辨成像技术在揭示胰岛素分泌机制中的创新应用。研究发现，传统单细胞模型无法解释胰岛素两相分泌现象，而跨尺度成像技术首次发现胰岛中仅有约20%的β细胞承担80%的快速分泌功能，揭示了空间异质性对分泌效率的决定性作用。通过动态追踪葡萄糖刺激下β细胞钙信号与囊泡释放的时空关联，发现疾病状态下功能性β细胞数量减少但单细胞活性代偿性增强。该技术成功解析了减肥手术快速改善胰岛素抵抗的机制，并开发出国产超分辨显微镜系统，已应用于细胞器动态研究及临床样本分析，相关成果发表于《Nature》并入选年度技术突破。研究表明，多尺度成像技术为理解组织层面涌现的生理功能提供了关键工具，推动糖尿病等代谢疾病研究进入新维度。

下午场

任烨（蔡司公司）

《破壁而生：共聚焦如何重构生命科学研究边界》

任烨博士以《破壁而生：共聚焦如何重构生命科学研究边界》为题，重点介绍了蔡司新一代共聚焦显微镜平台的技术突破。报告指出，该平台通过光场成像技术实现 "单次曝光获取全体积三维数据"，突破传统成像速度限制，并显著降低光毒性。结合超分辨技术、多光谱融合及自动化分析系统，可实现活体动态观测、多模态数据关联及高通量药物筛选。通过实际案例展示了在跳动心肌细胞实时追踪、透明化组织三维重构等场景中的应用，验证了其在活体成像、超分辨分析、分子动力学研究等多领域的整合能力。该平台还支持 AI 辅助智能寻样、多技术模块快速切换及一站式数据分析，为生命科学研究提供了跨尺度、多功能的创新解决方案。

艾晓妮（北京大学）

《类器官芯片创建与药物评价新方法》

艾晓妮教授系统阐述了类器官芯片技术在药物研发领域的创新应用。她指出，传统细胞和动物模型存在微环境模拟不足、种属差异等局限，而类器官芯片通过 3D 培养和微流控技术，可在器官水平构建更接近人体生理环境的模型，显著提升药物筛选效率与安全性评估准确性。团队已成功开发多器官串联模型（如肝脏 - 肿瘤芯片），实现药物代谢、毒性及药效的可视化动态监测，并支持 3 家药企完成临床申报。此外，研究还探索了超分辨成像技术在类器官模型中的应用，通过可视化细胞互作与药物作用机制，为精准医学提供技术支撑。目前正与监管机构合作制定类器官芯片技术标准，推动其在新药研发中的规范化应用。

陈贵平  （布鲁克科技有限公司）

《超快速拉曼和激光红外成像技术及应用介绍》

陈贵平经理重点展示了布鲁克公司最新发布的超快速成像技术。拉曼成像通过"线扫描"专利技术实现每秒500线的超高速采集，可覆盖30厘米直径样品（如晶圆检测），在锂电池充放电过程监测中清晰呈现石墨缺陷演变及锂离子迁移路径。激光红外成像采用量子级联激光器（QCL）结合大面阵探测器，实现4-5厘米组织切片7分钟全成分分析，成功应用于肿瘤分化程度识别、药物代谢研究等领域。通过多模态融合技术（如荧光+红外+AI算法），可自动区分肿瘤类型并预测治疗风险，在英国巴斯大学研究中完成208个肿瘤样本分析。此外，该技术还突破传统检测限制，解决了新能源电池电极材料分布均匀性检测难题，为材料科学与生物医学研究提供了高效、无损的创新解决方案。

徐平勇（生物物理所）

《共聚焦超分辨成像新探针、新标记与新方法》

徐平勇研究员报告了共聚焦超分辨成像技术的创新突破，开发了具有65纳米超高分辨率的新型荧光探针系统，突破传统衍射极限。团队构建自动化高通量筛选平台，成功优化出光稳定性提升20倍的超分辨荧光蛋白MRCS two，实现单分子定位显微成像的长时间三维动态追踪。创新设计小标签蛋白标记技术，突破传统大标签对蛋白功能的干扰难题，可精准定位亚细胞结构并实时调控蛋白质活性。研究通过斑马鱼模型验证了该技术在神经突触可塑性研究中的应用潜力，其分辨率达到商用系统的3倍以上，为细胞器互作网络解析和疾病机制研究提供了高效工具。该成果推动了超分辨成像技术向单帧高速、多色联用方向发展，为生物医学研究提供了新范式。

蒋阿敏  北京纳析光电科技有限公司

《高时空分辨生物学显微成像的全流程解决方案》

蒋阿敏博士展示了北京纳析光电科技在超分辨显微成像领域的创新成果。针对传统成像技术在光毒性、分辨率与速度上的矛盾，团队研发了活细胞超分辨技术，实现单分子定位超分辨的高速动态成像，成功解析线粒体分裂等瞬时过程。配套自主开发的 AI 图像分析平台，可实现全自动降噪、三维重构及批量处理，并兼容多类型数据格式。通过整合前端样品制备优化与后端智能分析，构建了从成像到数据挖掘的全流程解决方案，已在中科院生物物理所等单位应用，为细胞生物学、神经科学等领域提供了高效研究工具。

王文娟  （清华大学）

《相分离中的光学成像技术》

王文娟博士报告了光学成像技术在相分离研究中的创新应用。研究利用荧光漂白恢复（FRAP）、荧光相关光谱（FCS）及共聚焦显微镜，揭示了相分离动态过程中分子聚集与流动性变化规律。团队开发的新型荧光蛋白探针结合荧光寿命成像（FLIM），实现了相分离状态的精准监测，发现相分离形成过程中荧光寿命显著缩短，为区分液态凝聚体与固态纤维提供了新方法。通过超分辨成像技术，解析了相分离颗粒的纳米级结构动态，成功应用于病毒感染中相分离颗粒形成机制研究，为理解相分离在疾病发生中的作用提供了可视化证据。该技术突破为相分离领域研究提供了多维度分析工具，推动了其在分子机制与药物开发中的应用。

Hélie PIGEAUD（西诺光学 & Argolight）

《显微镜数据的高效精确管理概述》

Hélie PIGEAUD 先生报告了显微镜数据高效精确管理的创新解决方案，聚焦于超分辨成像技术与自动化分析平台的整合。团队开发的智能软件系统突破传统数据处理瓶颈，通过 AI 算法实现多模态图像的实时融合与三维重构，支持亚细胞结构动态追踪。创新设计的自动化高通量筛选平台，结合自主研发的超稳定荧光探针 MRCS two，实现单分子定位显微成像的长时间三维动态追踪。研究通过斑马鱼模型验证了该技术在神经突触可塑性研究中的应用潜力，其分辨率达到商用系统的 3 倍以上，为细胞器互作网络解析和疾病机制研究提供了高效工具。该成果推动了超分辨成像技术向单帧高速、多色联用方向发展，为生物医学研究提供了新范式。

郑驰  （宁波永新光学股份有限公司）

《超高分辨激光共聚焦在生命科学中的应用》

郑驰博士表示，永新光学作为中国光学制造领域的领军企业，专注于高端显微成像技术研发与产业化。公司自主研发的激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）和超分辨成像系统，突破国际技术垄断，实现65-85纳米级分辨率，核心部件国产化率超90%。其自主设计的显微物镜覆盖10-2000倍全焦段，成功搭载国产激光器、相机等关键器件，构建完整产业链。产品广泛应用于生命科学、材料研究及太空实验室，已服务国内外百余家科研机构，实现年销售超70台。公司牵头制定国内首个显微镜国家标准，承担"十四五"国家重点研发计划，正开发压力超分辨、多模态融合成像等新技术，推动国产高端显微镜向智能化、多模态方向升级，助力中国光学精密制造产业高质量发展。

王友军  （北京师范大学）

《细胞器及细胞器互作中的钙信号》

王友军教授报告了细胞器及细胞器互作中的钙信号调控机制及其在疾病中的应用。研究团队开发了新型荧光钙探针，突破传统技术限制，实现了亚细胞水平钙动态的高时空分辨率监测。通过构建基因编码钙传感器，首次观测到内质网-线粒体界面钙信号传递的瞬时微域调控，并揭示了其在细胞凋亡和代谢重编程中的关键作用。研究发现，钙信号异常与神经退行性疾病密切相关，团队利用斑马鱼模型验证了靶向细胞器钙通道的治疗潜力。该技术平台为解析细胞器互作网络提供了创新工具，为代谢性疾病和癌症的精准治疗开辟了新思路。

郑垚（牛津仪器）

《ANDOR 多模态跨尺度显微成像及分析解决方案》

郑垚经理报告了 ANDOR 多模态跨尺度显微成像及分析解决方案，依托 Dragonfly 系列共聚焦显微镜与 Benchtop 平台，实现从纳米级单分子到毫米级组织的全尺度覆盖。该方案集成 B-TIRF 超分辨成像、高功率激光引擎（HLE）及 SRRF-Stream + 实时处理技术，支持活细胞动态监测、多通道大组织成像及单分子定位（精度达 2 nm）。设备搭载均匀度 > 94% 的 DorAlice 照明系统与轴向分辨率优化技术，适用于神经科学、空间转录组学等领域。通过与多模态跨尺度生物医学成像设施（如怀柔科学城项目）深度合作，成功实现 3D 超分辨重构、三十色蛋白标记等突破，并配套 Envirs 软件提供 AI 驱动的全流程数据分析。已服务北大、UCL 等 100 + 科研机构，加速癌症研究、微生物成像等领域创新。

本次年会通过前沿技术展示与跨学科深度交流，集中呈现了我国显微成像领域的最新突破。从超分辨探针开发到多模态数据整合，从活体动态追踪到类器官芯片创新，各项成果彰显了我国在光学精密制造与生物医学交叉领域的自主创新实力。特别值得关注的是，国产超分辨显微镜核心部件国产化率提升，相关技术标准制定与国际合作加速推进，标志着我国正从技术追赶迈向引领。随着显微成像技术向更高分辨率、更低光毒性、更智能化方向发展，其在揭示生命奥秘、推动精准医疗等领域的赋能效应将持续释放。期待未来通过产学研协同创新，进一步深化显微成像技术在活体诊疗、深空探测等战略领域的应用，为人类认知微观世界开辟新维度。