化工机械设备网

　　第三届显微仪器技术国际高层论坛(International Forum on Microscopy, IFM2023)于2023年9月8至10日在广东中山举行。本论坛由中国工程院、中国仪器仪表学会指导举办，哈尔滨工业大学主办，中国仪器仪表学会显微仪器分会等联合承办。
 

　　中国仪器仪表学会副理事长、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长谭久彬院士担任大会主席并主持会议。谭久彬院士指出：“随着新一轮科技革命和工业革命的到来，显微仪器技术必然迎来前所未有的巨大挑战和发展机遇。本次论坛邀请国际显微仪器领域的高层科学家与专家，就国际显微仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题进行研讨，交流国际显微仪器领域最新重大进展，判断未来5年和10年显微仪器技术的发展方向和技术路线，判断国际显微仪器产业发展趋势，进而提出促进世界显微仪器科学研究与产业发展的建议，共同促进世界范围内显微仪器技术的发展。”
 

　　牛津大学TonyWilson院士、中山市副市长欧阳锦全参加大会并致辞。
 

　　Tony Wilson院士首先阐述了显微的定义，系统地回顾了显微仪器的发展历史，强调了显微技术研究产业化应用的意义。接着，Tony Wilson院士介绍了共焦显微的原理和优势，并指出“操作智能化、通用化和小型化是显微仪器的重要发展方向”。
 

　　共有来自中国、美国、英国、法国、德国、日本、加拿大、澳大利亚、意大利、瑞士、荷兰、奥地利、挪威和中国香港等15个国家和地区的230余名代表现场参加研讨，2.7万人次在线观看会议直播和图文直播。
 

　　大会邀请诺贝尔奖获得者Stefan Hell、原子力显微技术的重要贡献者之一Paul Hansma教授、悉尼科技大学DayongJin院士、美国UCLA AydoganOzcan院士、深圳大学袁小聪教授、瑞士苏黎世联邦理工学院Daniel J. Müller教授、澳大利亚RMIT Baohua Jia教授、中科院深圳先研院郑海荣教授等国际著名专家做大会报告。
 

　　2014年诺贝尔化学奖得主Stefan Hell教授发表题为“MINFLUX和MINSTED在荧光显微镜中提供分子级分辨率”的主题演讲。Stefan Hell教授深入阐述了无衍射极限的荧光显微镜(显纳镜)基本原理，以及该原理如何催生出强大的崭新的超分辨概念-MINFLUX显纳镜。通过结合单分子开关，MINFLUX和MINSTED技术均获得了终极的分辨率：分子的大小。这些最新的显微镜概念可提供1-3纳米的分辨率，用于最高分子尺寸分辨率水平的常规荧光成像。Stefan W. Hell教授指出，该技术有望在固定细胞和活细胞中的蛋白质复合物和分布成像领域开启新的篇章。
 

　　AydoganOzcan院士围绕“深度学习对无标记组织进行虚拟染色”主题进行演讲。AydoganOzcan院士指出，深度学习技术通过使用训练有素的神经网络以数字方式生成组织学染色，为组织染色方法的彻底变革创造了新的机会，为标准化学染色方法提供快速、经济高效、准确且环保的替代方案。AydoganOzcan院士介绍了其团队使用深度神经网络进行无标记组织染色的最新研究成果，在生物医学方面的应用。
 

　　Paul Hansma教授做了“扫描探针显微镜：起点及未来”的主题演讲，回顾了原子力显微镜仪器的发展，以及重点关注技术的临界点。接着，Paul Hansma教授介绍了其团队提出的悬臂梁偏转检测技术，该技术现已在世界各地的大多数 原子力显微系统中广泛采用，并使得原子力显微镜扩展了其在材料、生物学和其他领域的应用。最后，Paul Hansma教授介绍了团队最新的基于探针的显微技术，开展已通过监管部门的批准的对数千名患者进行骨骼体内测试，以及该研究的重大意义。
 

　　DayongJin院士介绍了团队在超分辨率成像和深度卷积神经网络分割15种亚细胞结构方面的进展。该方法绕过了多色成像的限制，将成像速度加快了一个数量级。金大勇院士展示了所提出的网络在不同显微镜、不同细胞类型、甚至复杂的活体组织系统之间的强大的迁移学习能力。该技术可使得没有机器学习专业知识的生物学家也可以分析自己的图像数据并获得一致的结果。
 

　　袁小聪教授发表题为“用于术中病理评估的快速光声组织学成像”的主题演讲，指出组织学分析是目前手术切缘评估的金标准，而耗时的组织学切片制备妨碍了癌症手术期间对肿瘤边缘的术中组织病理学解释。袁小聪教授指出通过利用光学表面波的超快时间动力学和高度局部化的渐逝场，能够使得紫外光声显微镜在无需切片和染色的情况下，即可在新鲜收获的组织中对其细胞核的三维组织学进行成像，从而实现在肿瘤切除手术中快速、准确地进行术中组织病理学评估。
 

　　BaohuaJia教授发围绕“用于小型化成像系统的原子材料平面透镜”进行主题演讲，指出由激光纳米打印平面透镜制成的平面透镜已成为显微镜小型化的一项有前景的技术创新。BaohuaJia教授介绍了该平面透镜的设计原理、制造工艺和成像质量，并着重强调了通过利用由激光纳米打印平面透镜制成的平面透镜可以实现相位和幅度调谐，为解决内窥镜、VR和AR以及其他便携式设备面临的小型化挑战提供了多种可能性。
 

　　郑海荣教授在“超声超分辨率成像与大脑活动调节”的主题演讲中指出，大脑活动的可视化和调制是全面分析和理解大脑的核心任务，也是国际脑科学研究的重要挑战。郑海荣教授介绍了新型超声脑成像，即功能超声和超分辨率超声的理论和发展及其应用。此外，郑海荣教授进一步介绍了超声脑调制的最新进展及其在啮齿动物、灵长类动物和人类中的应用，以及高频声学无创脑机接口的发展前景。
 

　　Daniel J. Müller教授做了题为“机械量化与指导生物过程”的主题演讲，指出机械生物学的巨大挑战是量化生物系统如何感知、转换、响应和应用机械信号。Daniel J. Müller 教授介绍了其团队使用基于原子力显微镜的纳米检测来表征引导动物细胞通过有丝分裂进行的剧烈形状变化的机械过程，并引入基于原子力显微镜的高分辨率检测来表征在动物细胞中发挥主导作用的个体细胞机器。
 

　　分论坛分为10个分会场，共计68个分会邀请报告，其中境外专家报告20个。分论坛的专家学者们结合显微仪器技术各个分支方向，如光学显微仪器技术、扫描探针显微仪器技术、电镜显微仪器技术和超声显微仪器技术等的不同特点，交流了重大研究进展与突破、目前存在的重大科学问题与关键技术问题、具有发展优势的新的技术路线；探讨了因学科交叉衍生出的新原理、新技术和新方向；并对该领域未来10年的发展趋势与特点、新的应用背景和可能产生的新突破进行了探索与研判。
 

　　除主论坛、分论坛的学术交流与研讨以外，会议还以圆桌会议形式进行战略研讨，研讨会由谭久彬院士主持。圆桌论坛还邀请陈钱教授、赵元富教授、高思田教授、姚保利教授、郑海荣教授、须颖教授、赵维谦教授、周维虎教授、曹良才教授等显微仪器领域著名专家学者，以及深圳市中图仪器股份公司、凌云光技术有限公司、、哈尔滨芯明天科技有限公司、锐光凯奇(镇江)光电科技有限公司、长春长光辰英生物科学仪器有限公司、深圳市大成精密设备股份有限公司、东莞市兆恒机械有限公司、天津三英精密仪器股份有限公司、深圳中科精工科技有限公司、无锡影速半导体科技有限公司、合肥锐世数字科技有限公司深圳明锐仪器有限公司、南京木木西里科技有限公司等企业代表100余人，共同探讨显微仪器科学与工程科技发展战略和仪器产业发展战略。
 

　　与会代表围绕“高端显微仪器高质量发展”主题开展深入研讨，深入探讨了显微技术发展的前沿问题与主要发展趋势、我国高端显微仪器技术研究与国际前沿的主要差距、我国高端显微仪器产业与国际一流显微仪器产业的主要差距及瓶颈、我国现行国家测量体系对显微仪器产业发展的制约以及数字化、网络化和智能化技术的发展对我国显微仪器产业的发展带来的机遇等问题。
 

　　与会代表就目前中国显微领域面临的问题、显微仪器测量体系与标准、显微仪器创新链与产业链构建、显微仪器产业政策需求、显微仪器产业生态环境营建、市场推广的制约因素等问题进行了深入探讨，并达成了初步共识。