【儀表網 會議報道】第三屆顯微儀器技術國際高層論壇(International Forum on Microscopy, IFM2023)于2023年9月8至10日在廣東中山舉行。本論壇由中國工程院、中國儀器儀表學會指導舉辦，哈爾濱工業大學主辦，中國儀器儀表學會顯微儀器分會等聯合承辦。
 

　　中國儀器儀表學會副理事長、哈爾濱工業大學精密儀器工程研究院院長譚久彬院士擔任大會主席并主持會議。譚久彬院士指出：“隨著新一輪科技革命和工業革命的到來，顯微儀器技術必然迎來前所未有的巨大挑戰和發展機遇。本次論壇邀請國際顯微儀器領域的高層科學家與專家，就國際顯微儀器領域面臨的重大機遇、重大科學問題和關鍵技術問題進行研討，交流國際顯微儀器領域最新重大進展，判斷未來5年和10年顯微儀器技術的發展方向和技術路線，判斷國際顯微儀器產業發展趨勢，進而提出促進世界顯微儀器科學研究與產業發展的建議，共同促進世界范圍內顯微儀器技術的發展。”
 

　　牛津大學TonyWilson院士、中山市副市長歐陽錦全參加大會并致辭。
 

　　Tony Wilson院士首先闡述了顯微的定義，系統地回顧了顯微儀器的發展歷史，強調了顯微技術研究產業化應用的意義。接著，Tony Wilson院士介紹了共焦顯微的原理和優勢，并指出“操作智能化、通用化和小型化是顯微儀器的重要發展方向”。
 

　　共有來自中國、美國、英國、法國、德國、日本、加拿大、澳大利亞、意大利、瑞士、荷蘭、奧地利、挪威和中國香港等15個國家和地區的230余名代表現場參加研討，2.7萬人次在線觀看會議直播和圖文直播。
 

　　大會邀請諾貝爾獎獲得者Stefan Hell、原子力顯微技術的重要貢獻者之一Paul Hansma教授、悉尼科技大學DayongJin院士、美國UCLA AydoganOzcan院士、深圳大學袁小聰教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院Daniel J. Müller教授、澳大利亞RMIT Baohua Jia教授、中科院深圳先研院鄭海榮教授等國際著名專家做大會報告。
 

　　2014年諾貝爾化學獎得主Stefan Hell教授發表題為“MINFLUX和MINSTED在熒光顯微鏡中提供分子級分辨率”的主題演講。Stefan Hell教授深入闡述了無衍射極限的熒光顯微鏡(顯納鏡)基本原理，以及該原理如何催生出強大的嶄新的超分辨概念-MINFLUX顯納鏡。通過結合單分子開關，MINFLUX和MINSTED技術均獲得了終極的分辨率：分子的大小。這些最新的顯微鏡概念可提供1-3納米的分辨率，用于最高分子尺寸分辨率水平的常規熒光成像。Stefan W. Hell教授指出，該技術有望在固定細胞和活細胞中的蛋白質復合物和分布成像領域開啟新的篇章。
 

　　AydoganOzcan院士圍繞“深度學習對無標記組織進行虛擬染色”主題進行演講。AydoganOzcan院士指出，深度學習技術通過使用訓練有素的神經網絡以數字方式生成組織學染色，為組織染色方法的徹底變革創造了新的機會，為標準化學染色方法提供快速、經濟高效、準確且環保的替代方案。AydoganOzcan院士介紹了其團隊使用深度神經網絡進行無標記組織染色的最新研究成果，在生物醫學方面的應用。
 

　　Paul Hansma教授做了“掃描探針顯微鏡：起點及未來”的主題演講，回顧了原子力顯微鏡儀器的發展，以及重點關注技術的臨界點。接著，Paul Hansma教授介紹了其團隊提出的懸臂梁偏轉檢測技術，該技術現已在世界各地的大多數 原子力顯微系統中廣泛采用，并使得原子力顯微鏡擴展了其在材料、生物學和其他領域的應用。最后，Paul Hansma教授介紹了團隊最新的基于探針的顯微技術，開展已通過監管部門的批準的對數千名患者進行骨骼體內測試，以及該研究的重大意義。
 

　　DayongJin院士介紹了團隊在超分辨率成像和深度卷積神經網絡分割15種亞細胞結構方面的進展。該方法繞過了多色成像的限制，將成像速度加快了一個數量級。金大勇院士展示了所提出的網絡在不同顯微鏡、不同細胞類型、甚至復雜的活體組織系統之間的強大的遷移學習能力。該技術可使得沒有機器學習專業知識的生物學家也可以分析自己的圖像數據并獲得一致的結果。
 

　　袁小聰教授發表題為“用于術中病理評估的快速光聲組織學成像”的主題演講，指出組織學分析是目前手術切緣評估的金標準，而耗時的組織學切片制備妨礙了癌癥手術期間對腫瘤邊緣的術中組織病理學解釋。袁小聰教授指出通過利用光學表面波的超快時間動力學和高度局部化的漸逝場，能夠使得紫外光聲顯微鏡在無需切片和染色的情況下，即可在新鮮收獲的組織中對其細胞核的三維組織學進行成像，從而實現在腫瘤切除手術中快速、準確地進行術中組織病理學評估。
 

　　BaohuaJia教授發圍繞“用于小型化成像系統的原子材料平面透鏡”進行主題演講，指出由激光納米打印平面透鏡制成的平面透鏡已成為顯微鏡小型化的一項有前景的技術創新。BaohuaJia教授介紹了該平面透鏡的設計原理、制造工藝和成像質量，并著重強調了通過利用由激光納米打印平面透鏡制成的平面透鏡可以實現相位和幅度調諧，為解決內窺鏡、VR和AR以及其他便攜式設備面臨的小型化挑戰提供了多種可能性。
 

　　鄭海榮教授在“超聲超分辨率成像與大腦活動調節”的主題演講中指出，大腦活動的可視化和調制是全面分析和理解大腦的核心任務，也是國際腦科學研究的重要挑戰。鄭海榮教授介紹了新型超聲腦成像，即功能超聲和超分辨率超聲的理論和發展及其應用。此外，鄭海榮教授進一步介紹了超聲腦調制的最新進展及其在嚙齒動物、靈長類動物和人類中的應用，以及高頻聲學無創腦機接口的發展前景。
 

　　Daniel J. Müller教授做了題為“機械量化與指導生物過程”的主題演講，指出機械生物學的巨大挑戰是量化生物系統如何感知、轉換、響應和應用機械信號。Daniel J. Müller 教授介紹了其團隊使用基于原子力顯微鏡的納米檢測來表征引導動物細胞通過有絲分裂進行的劇烈形狀變化的機械過程，并引入基于原子力顯微鏡的高分辨率檢測來表征在動物細胞中發揮主導作用的個體細胞機器。
 

　　分論壇分為10個分會場，共計68個分會邀請報告，其中境外專家報告20個。分論壇的專家學者們結合顯微儀器技術各個分支方向，如光學顯微儀器技術、掃描探針顯微儀器技術、電鏡顯微儀器技術和超聲顯微儀器技術等的不同特點，交流了重大研究進展與突破、目前存在的重大科學問題與關鍵技術問題、具有發展優勢的新的技術路線；探討了因學科交叉衍生出的新原理、新技術和新方向；并對該領域未來10年的發展趨勢與特點、新的應用背景和可能產生的新突破進行了探索與研判。
 

　　除主論壇、分論壇的學術交流與研討以外，會議還以圓桌會議形式進行戰略研討，研討會由譚久彬院士主持。圓桌論壇還邀請陳錢教授、趙元富教授、高思田教授、姚保利教授、鄭海榮教授、須穎教授、趙維謙教授、周維虎教授、曹良才教授等顯微儀器領域著名專家學者，以及深圳市中圖儀器股份公司、凌云光技術有限公司、、哈爾濱芯明天科技有限公司、銳光凱奇(鎮江)光電科技有限公司、長春長光辰英生物科學儀器有限公司、深圳市大成精密設備股份有限公司、東莞市兆恒機械有限公司、天津三英精密儀器股份有限公司、深圳中科精工科技有限公司、無錫影速半導體科技有限公司、合肥銳世數字科技有限公司深圳明銳儀器有限公司、南京木木西里科技有限公司等企業代表100余人，共同探討顯微儀器科學與工程科技發展戰略和儀器產業發展戰略。
 

　　與會代表圍繞“高端顯微儀器高質量發展”主題開展深入研討，深入探討了顯微技術發展的前沿問題與主要發展趨勢、我國高端顯微儀器技術研究與國際前沿的主要差距、我國高端顯微儀器產業與國際一流顯微儀器產業的主要差距及瓶頸、我國現行國家測量體系對顯微儀器產業發展的制約以及數字化、網絡化和智能化技術的發展對我國顯微儀器產業的發展帶來的機遇等問題。
 

　　與會代表就目前中國顯微領域面臨的問題、顯微儀器測量體系與標準、顯微儀器創新鏈與產業鏈構建、顯微儀器產業政策需求、顯微儀器產業生態環境營建、市場推廣的制約因素等問題進行了深入探討，并達成了初步共識。