团队合照

7月21日，北京日报客户端记者从清华大学获悉，该校自动化系教授戴琼海带领团队开发出新一代荧光显微成像方法，将成像所需的荧光分子数量减少99%。这意味着，即使在极端低光条件下，该方法仍能稳定拍摄出高质量的细胞成像结果。这为生命科学领域的低光、高速、低损伤观测提供了新技术路径。

荧光显微镜被视作生命科学研究的“眼睛”。科研人员可以通过其捕捉光子在激发态的停留时长，精准测定细胞相互作用等信息，为神经科学、免疫学、病理学研究提供帮助。团队成员、清华副教授吴嘉敏介绍，以前需要在同一个像素点反复照几千次，攒够一定数量的光子，才能得出有用的结果。“不仅慢，还需要用强激光反复照射样本，有一定伤害性。”

新成果无须再“攒”光子。团队对零散的成像信息进行自监督寿命估计，在平均每个像素照出不到一个光子数量的极端条件下，实现了清晰准确的成像。经统计，同等清晰度下，新成像方法所需的光子总量是传统方法的1%。

该技术在实验室中得到了验证：在清醒小鼠脑成像实验中，能有效剔除动物活动、荧光强度波动带来的干扰，获得稳定的神经钙信号；在活细胞观测中，还原了毫秒级的分子动态过程；在小鼠淋巴结免疫研究中，连续追踪到了免疫细胞接触、囊泡传递的完整动态过程。

吴嘉敏说，该技术在长时程活体观测、临床快速病理筛查等领域应用潜力较大，有望为脑科学研究、肿瘤精准诊断等领域提供观测支撑。

来源：北京日报客户端

记者：何蕊