影像未来，见所未见|第一届化学成像前沿科技及应用高端论坛成功举办

仪器信息网讯  12月1日，由振电科技与苏州路演中心联合主办、HORIBA集团科学仪器事业部、道远资本和姑苏区委人才办联合协办的第一届化学成像前沿科技及应用高端论坛在苏州成功举办。本届论坛聚焦化学成像前沿科技及应用，中国科学院院士、昌平实验室主任谢晓亮与波士顿大学讲席教授程继新领衔，18位国内外知名专家学者围绕生命科学、植物学、合成生物学、电化学、免疫组学等前沿热门领域进行学术分享与讨论，共同促进行业进步与发展。苏州市委常委，苏州国家历史文化名城保护区党工委书记、姑苏区委书记方文浜，保护区管委会主任、姑苏区政府区长陈羔，保护区党工委委员、姑苏区委常委、组织部部长陆德峰，保护区党工委委员、姑苏区委常委雷波，保护区党工委委员、姑苏区委常委杨国栋等领导，以及HORIBA科学仪器事业部中国区总经理濮玉梅、振电（苏州）医疗科技有限公司首席执行官王璞等企业高管出席本次论坛。

活动现场

会议伊始，苏州国家历史文化名城保护区管委会主任、姑苏区政府区长陈羔致欢迎辞。

陈羔 苏州国家历史文化名城保护区管委会主任、姑苏区政府区长

技术改变生活，科学塑造未来。陈羔区长表示，化学成像技术作为一种跨学科先进技术，具有非常强大的渗透性、扩散性和颠覆性，展现了巨大的应用前景和赋能潜力。他指出，当下的姑苏正焕发着新时代的发展生机，相信在不久的将来，化学成像技术能够取得更多重要成果和创新突破，得到更加广泛应用。同时，也希望科研领域专家、企业合作伙伴以及相关从业人员能够齐心协力，强化联动，共同谱写化学成像领域发展新阶段。最后，陈羔区长祝愿本届论坛圆满成功，向各位专家和参会嘉宾致以诚挚的问候和热烈的欢迎。

基础研究是科技创新的源头。本届论坛特别举行了“先进化学成像联合实验室”落地签约仪式和振电科技和HORIBA战略合作签约仪式。

先进化学成像联合实验室签约仪式

（前排：金阊新城（白洋湾街道）党工委书记 邱炜(左)，苏州威邦震电光电技术有限公司总经理 杨彬(中)，北京航空航天大学医用光子学研究所教授、振电（苏州）医疗科技有限公司CEO王璞(右)；

后排：保护区管委会主任、姑苏区政府区长 陈羔(左)，中国科学院院士、北京大学李兆基讲席教授、昌平实验室主任 谢晓亮(中)，苏州市委常委，保护区党工委书记、姑苏区委书记 方文浜(右)）

振电科技和HORIBA战略合作签约仪式

（前排：振电（苏州）医疗科技有限公司销售总监 李锐(左)，Horiba科学仪器事业部中国区副总经理 遇聪(右)；

后排：北京航空航天大学医用光子学研究所教授、振电（苏州）医疗科技有限公司CEO 王璞(左一)，HORIBA法国策略总监暨科学仪器事业部主管 Denis CATTELAN(左二)，波士顿大学讲席教授 程继新(右二)，HORIBA科学仪器事业部中国区总经理 濮玉梅(右一)）

随后，进入报告环节。中国科学院院士、昌平实验室主任谢晓亮、波士顿大学讲席教授程继新等18位国内外知名专家学者，围绕化学成像技术在生命科学、植物学、合成生物学、电化学、免疫组学等领域的前沿进展进行探讨与交流。

报告人：谢晓亮 中国科学院院士、昌平实验室主任

报告题目：20年受激拉曼成像20年人类基因组引发的医学变革

谢晓亮院士首先回顾了拉曼技术的发展历史，拉曼光谱是以印度物理学家Sir Chandrasekhara Raman的名字命名，1928年，Sir Chandrasekhara Raman用水银灯照射苯液体时发现了新的辐射谱线，后来被称为拉曼谱线。1960年以后，红宝石激光器的出现，使得拉曼散射的研究进入了一个全新的时期。由于激光器的单色性好，方向性强，功率密度高，用它作为激发光源，大大提高了激发效率，成为拉曼光谱的理想光源。随后，谢晓亮院士分享了在相干拉曼散射显微成像技术领域取得的一系列重要研究成果。

谢晓亮院士作为生物物理化学基础科学研究的国际领军人物，近年来大力推动了无标记光学成像技术和新型单细胞基因组测序技术在医学中的应用。2012年，他带领团队在单细胞全基因组学研究有了突破性进展，开发了单细胞全基因组均匀扩增的新方法—多重退火循环扩增法（MALBAC）。2014年9月19日，世界上第一例“MALBAC婴儿”在北医三院诞生，标志着中国胚胎植入前遗传诊断技术处于世界领先水平。迄今为止，中国有4000多对患有单基因疾病地夫妇成功避免了将有这种疾病传给新生儿，证明了无创产前遗传筛查治疗单基因甚至多基因疾病的前景。

最后，谢晓亮院士就如何应对未来大流行病开展了介绍，首先要对新病原体进行测序、鉴定关键的宿主细胞结合蛋白；其次通过高通量B细胞测序鉴定数百种中和抗体以及高通量深度突变扫描技术识别可能使病毒逃逸免疫反应的逃逸突变；根据对进化病毒的预测，开发抗体药物和多价mRNA疫苗，以识别逃逸突变；最后用预测出的新变种制造假病毒。谢晓亮院士研究团队基于ACE2亲和力和抗体逃逸数据，成功构建了SARS-CoVer-2 RBD演化预测模型，其可行性已经在全球范围内得到多次验证。

报告人：程继新 波士顿大学讲席教授

报告题目：Bond-selective chemical imaging: A new window for life science

化学键成像通过提供对分子扰动最小的化学信息，为生命科学和材料科学打开了一扇窗户。虽然红外和拉曼显微镜被广泛使用，但由于空间分辨率差或成像速度慢而受限制。近年来相干反斯托克斯拉曼散射和受激拉曼散射显微镜虽然实现了高速化学成像，但它们的性能受到非共振背景或交叉相位调制的限制进而影响了应用范围。

振动激发和随后的弛豫有效地产生热量，使光热检测成为成像化学键的自然而灵敏的手段之一。程继新教授报告中介绍了一种新的化学显微镜——振动光热显微镜，模式包括中红外光热（MIP）、受激拉曼光热（SRP）和短波红外光热（SWIP）显微镜，并围绕振动光热显微镜的结构原理、仪器特点以及在生命科学领域中前沿应用等展开了分享。

报告人：崔丽 中科院城市环境研究所研究员

报告题目：基于单细胞拉曼的环境微生物研究

针对环境微生物安全监测和资源挖掘方法挑战，尤其是原位性和功能性研究上的难题，发展单细胞拉曼与稳定同位素标记、先进算法、分子生物学联用技术成为一种新兴方向，通过搭建单细胞分选平台和原位装置，克服培养限制，以实现关键微生物的原位识别、单细胞分选、测序全链条研究。崔丽研究员报告中主要从建立环境活跃抗生素抗性监测新技术平台、发展抗性传播跟踪和风险定量新方法以及创新功能微生物研究新策略新平台三方面展开介绍。

报告人：闵玮 哥伦比亚大学教授

报告题目：The other side of Raman scattering

受激拉曼散射(SRS)显微镜在生物医学成像中产生了广泛的影响。虽然从经典模型中似乎可以很好地理解基本物理，但绝对SRS信号的预测和解释仍然是一个挑战。为此，闵玮教授团队提出了一种量子电动力学方法的SRS显微镜，他从量化过程、自发与受激“系数”关系研究、全量子力学推导以及应用探索四方面展开介绍。最后，闵玮教授表示该方法的建立不仅为SRS显微镜提供了定量的理论框架，而且为拉曼散射的基本性质提供了新的线索。

报告人：张驰 普渡大学助理教授

报告题目：光学精准控制细胞内生物分子的化学过程

显微镜技术的进步已经使人们对生物样品实现了超高分辨率、超强灵敏度以及高化学选择性的检测。然而，对样品内化学反应的控制技术，尤其是精确控制化学变化的方法，却尚未发展。张驰教授团队发明了一种实时精确光控制（RPOC）技术，利用扫描激光显微镜和实时闭环反馈技术实现了能够只在需要的位点精确控制化学过程，精确度可以达到亚500纳米。

报告人：Haonan Lin 波士顿大学研究员

报告题目：Single-Cell Profiling of Biofuel Production from Engineered Bacteria with Longitudinal Stimulated Raman Scattering Microscopy

随着对可持续和环境友好的生物制造需求的不断增加，利用合成生物学技术合成化学品受到越来越多的关注，其核心内容之一是高效微生物细胞工厂的设计与构建，这也对单细胞代谢产物定性和定量分析提出了更高要求。为此，Haonan Lin研究员开发了一种纵向高光谱受激拉曼散射（SRS）化学成像方法，能够提供单细胞的化学成分组成等信息，比如可直接观察大肠杆菌中的游离脂肪酸，进而分析活细胞中脂肪酸的链长和不饱和度。

报告人：石玲燕 加州大学圣地亚哥分校助理教授

报告题目：Super-Resolution Multimodal Imaging of Altered Metabolism in Aging and Diseases

代谢是生物体内全部有序化学变化的总称，涉及生物分子合成（合成代谢）、维持或分解（分解代谢）的各种复杂生物化学反应。能够评估引起代谢变化的各种信号转导活动和化学反应，是理解正常细胞生理和疾病的关键。石玲燕教授将受激拉曼散射（SRS）成像技术成功转化为具有A-PoD和PRM算法的超分辨多模显微镜，并将其应用于研究衰老和疾病中的代谢动态，比如揭示了果蝇大脑和脂肪体在衰老过程中的脂质代谢动态。

报告人：沈微微 北京林业大学博士

报告题目：植物细胞壁主要成分的单细胞水平无损原位表征

植物细胞壁是一个极其复杂的动态结构网络，也是植物细胞区别于动物细胞的最重要特征之一。植物细胞壁是构成支持植物体的骨架，具有增强细胞机械强度、抵御病虫害伤害等功能。沈微微博士围绕植物细胞壁及其利用、成像及检测技术和基于受激拉曼散射显微技术取得重要研究成果展开介绍。

报告人：季敏标 复旦大学教授

报告题目：受激拉曼散射显微镜的交叉科学研究探索

受激拉曼散射（SRS）显微镜是一种新型的相干拉曼散射成像技术，利用光学相干性和非线性来实现振动信号增强，具有无标记、分子特异性和快速成像等优势。季敏标教授对近年来受激拉曼散射成像技术的发展以及在生物医学和环境科学等交叉学科领域的应用研究展开介绍，包括基于深度的无标记受激拉曼数字病理辅助诊断和环境为颗粒物三维化学表征等。

报告人：岳蜀华 北京航空航天大学教授

报告题目：Lipid metabolic profiling via quantitative stimulated Raman scattering imaging opens up new avenues for precision medicine

受激拉曼散射显微成像是一类新兴的无需荧光标记的分子成像技术，近年来为肿瘤代谢和诊断的研究提供了有力手段。岳蜀华教授通过结合受激拉曼散射、二次谐波、双光子荧光显微成像技术，以及脂质不饱和度量化分析新方法，在单细胞水平上定量绘制了肝纤维化进程中关键生物分子在组织原位上的空间异质性分布。

报告人：孔令杰 清华大学副教授

报告题目：面向病理诊断的介观高光谱显微成像

目前基于H&E染色切片的病理诊断金标准存在着耗时、低效的缺点。孔令杰副教授研究团队在介观显微镜的基础上，引入光谱成像技术，搭建了介观高光谱显微成像系统，并探索其在病理诊断中的应用。

报告人：王楠 西安电子科技大学助理研究员

报告题目：计算拉曼光谱与成像

基于拉曼散射效应和投影断层成像技术的发展，将投影断层成像策略与拉曼光谱技术相结合，可实现大体积复杂系统的高速、无标记和高分辨率的体积化学成像。王楠助理研究员分享了三维显微成像技术、低成本CARS系统和贝塞尔光拉曼三方面研究工作以及在临床样本和中药样本进行的相关应用探索。

报告人：王平 昌平实验室教授

报告题目：相干拉曼应用于代谢产物和特定蛋白的化学成像

王平教授报告中分享了突破光学衍射极限的超分辨相干拉曼分子成像技术，可在细胞和组织水平获得110nm分辨的分子共振拉曼图像。此外，在超快领域，王平教授团队应用双飞秒激光技术顺利研制成功2000幅/秒超快分子成像显微镜，可以跟上剧烈的高分子聚合反应速度，帮助研究人员量化测量自由基触发的水凝胶分子聚合反应动力学过程。

报告人：王小召 浙江大学博士后研究员

报告题目：正常和OA关节的骨软骨界面高清结构解析及其病理演变机制研究

人体膝关节的“骨-软骨”界面组织，结构成分复杂，受力严酷易发生材料失效，进一步可引发骨关节炎（OA）。王小召博士后研究员利用多种微纳米分析技术，探究了正常和OA组织中骨软骨界面的结构解析及病理演变机制，为潜在的治疗靶向策略提供新方向。

报告人：施立雪 复旦大学青年研究员

报告题目：Super-multiplexed vibrational imaging for 3D spatial biology

了解生命体结构和功能复杂性是目前生物学一项重大挑战，开发在三维空间大尺度上对多靶点同时成像的工具将大大提升解析复杂脑神经网络的能力。施立雪青年研究员在报告中分享了超多色振动成像技术以及在三维空间蛋白组学应用探索。

报告人：张德龙 浙江大学教授

报告题目：Pushing the Limit of Vibrational Imaging Resolution through Temporal Features

张德龙教授在报告中介绍了一种新型显微镜技术，通过光热弛豫实现非荧光分子的超分辨率成像（PEAR），摆脱了传统超分辨成像技术对于荧光标记的依赖。此外，他还分享了中红外区分子振动光谱在脂质和蛋白质的特征峰的成像能力，和以金纳米颗粒为代表的电子吸收光谱在可见光区的成像能力。

报告人：张尹馨 天津大学副教授

报告题目：高分辨率光谱仪及高光谱超分辨显微成像

光谱测量及分析在诸多领域应用广泛，宽光谱、高分辨率是商用光谱分析仪的重要发展目标。为此，张尹馨副教授和团队开发了扫描式和直读式高分辨率光谱分析仪，并提出了多次衍射双级联单色器分光方法，在宽光谱范围内波长扫描实现了皮米量级的超高光谱分辨率。在显微成像领域，张教授团队又提出了基于像切分的高光谱结构光超分辨率显微成像方法（HS-SIM），实现了31个光谱通道的快照式超分辨SIM显微成像，并在动态多维度无损解析样本方面进行了相关探索。

报告人：洪维礼 北京航空航天大学副教授

报告题目：相干拉曼快速药敏检测方法

微生物耐药的发展和增加已成为人类健康的全球威胁，部分原因是目前的抗微生物诊断方法无法在疾病早期提供准确有效的结果。洪维礼副教授的报告中分享了一种基于相干拉曼散射成像技术快速测定微生物耐药性方法，利用代谢变化作为生物标记物，可在数小时内确定细菌和真菌的抗菌药物敏感性。

论坛期间，振电（苏州）医疗科技有限公司特别举办了UltraView MK-II多模态非线性光学显微成像系统新品发布会。

UltraView MK-II多模态非线性光学显微成像系统

UltraView MK-II多模态成像系统具有多种成像方式，在支持无标记成像的同时，可以进行传统的三维高分辨荧光成像以及二次谐波成像。成像模态包含相干拉曼（CRS）、二次谐波（SHG）、双光子（TPEF）等。适用于合成生物学、病理组织检测、药物研发、植物学等研究领域。

合影留念