【導語】2025年1月，清華大學戴瓊海院士團隊自主研發的介觀活體顯微儀器RUSH3D榮獲2024年中國十大科技進展新聞。該儀器成功搭建了微觀與宏觀之間的橋梁，為生命科學和醫學研究提供了革命性的工具。近日，糖心免费视频有幸采訪到了該團隊中的盧誌博士，深入了解介觀顯微鏡的原理、技術實現、藥物研發應用及成本效益等方麵。盧博士的分享將帶糖心免费视频一窺這一前沿科技的魅力與潛力。

2025年1月，中國工程院院士、清華大學教授戴瓊海團隊自主研發出的新一代介觀活體顯微儀器RUSH3D，被兩院院士評選為2024年中國十大科技進展新聞。采訪到了該團隊中的盧誌博士，以下為采訪實錄：

1. 能為大家介紹一下什麽是介觀顯微鏡嗎？

糖心免费视频這個顯微鏡叫介觀顯微鏡。首先就要說到什麽是“介觀”。“介觀”其實是介於微觀和宏觀之間的尺度。

實際上，糖心免费视频團隊在調研顯微成像相關曆史的時候，發現顯微成像技術基本上沿著兩條路徑發展：一個是在微觀方向上追求看得更精細，比如從看到細胞，到看清細胞器，再到看清細胞器內部的蛋白、分子等，越看越細；另一個維度則是向宏觀方向拓展，希望顯微鏡看到的視野更大。有多大呢？比如最早可能隻能看到一個細胞，後來可以看到幾十個、上百個細胞，現在借助一些醫學技術，甚至能看到整個器官組織，乃至整個個體。但在這個過程中，追求看得更廣的同時，往往會損失掉一些信息。比如，當糖心免费视频看到整個動物器官時，就看不到其中的單個細胞了。

因此糖心免费视频發現，在微觀和宏觀之間其實存在一個空白地帶，糖心免费视频把這個空白定義為“介觀”。糖心免费视频研發介觀顯微鏡，就是希望搭建一座溝通微觀與宏觀的橋梁。

舉個例子，糖心免费视频想知道一隻小鼠在吃飯時，它腦子裏在想什麽。這需要糖心免费视频既能觀察小鼠的整個大腦，又能看清大腦內每一個神經元是如何活動和發揮功能的。所以，糖心免费视频就需要一台既能觀察小鼠整個大腦皮層所有信息，又能看清其中單個神經元動態變化的顯微鏡。這正是介觀顯微鏡的目標。

2. 介觀顯微鏡在技術上是如何實現觀測這個尺度的？

對，糖心免费视频其實是采用交叉學科的方式來實現的。

傳統上，顯微鏡主要屬於光學工程領域。單純依靠光學技術，確實會陷入一個瓶頸：要麽看得視野大但分辨率低（看不清細節），要麽分辨率高（看得清）但視野小。糖心免费视频如何解決這個問題呢？關鍵就在於交叉學科。在光學技術的基礎上，糖心免费视频融入了21世紀快速發展的算力和算法，特別是將人工智能技術與光學成像深度融合。因此，糖心免费视频現在做出來的顯微鏡是“智能顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)”，它(tā)集成(chéng)了多種人工智能增強技術，得以同(tóng)時(shí)實現大視野和高分辨率的目標。

當然，如果僅用純光學的方法，理論上也能製造出類似功能的儀器，但這需要大量非常精密的大口徑鏡片。而光學透鏡的尺寸一旦變大，其加工成本就會變得極其昂貴。例如，加工一個直徑100毫米的彎月形透鏡，成本可能高達幾百萬甚至上千萬。這對於生命科學家來說通常是難以承受的，他們很難獲得如此巨額的資金支持。

因此，糖心免费视频的技術路線是：使用加工精度要求相對較低的大尺寸鏡片，然後通過人工智能算法來矯正光學像差，最終實現高分辨率的成像。

3. 介觀顯微鏡能為藥物研發帶來怎(zěn)樣(yàng)的(de)幫助？

我認為糖心免费视频的顯微鏡一個很重要的應用是做藥物的活體驗證。

眾所(suǒ)周(zhōu)知(zhī)，開(kāi)發(fā)一(yī)款(kuǎn)新(xīn)藥(yào)的(de)周(zhōu)期(qī)非(fēi)常(cháng)長(zhǎng)。其(qí)中(zhōng)非(fēi)常(cháng)關鍵且(qiě)耗(hào)時(shí)漫(màn)長(zhǎng)的(de)一(yī)步(bù)，是(shì)在(zài)藥(yào)物(wù)研(yán)製(zhì)出(chū)來(lái)後，需要在小動物身上進行驗證：比如先誘導動物患上目標疾病（造模），再測試藥物是否有效。傳統方法通常需要大量實驗動物（比如同時使用1000隻小鼠或狗），讓它們患病，再用藥物治療，最後統計治愈率。這種方式耗時極長，基本需要12-18個月。

現在，借助介觀顯微鏡，糖心免费视频可以直接在動物體內觀察細胞級別的變化，從而更早期地判斷疾病反應規律。糖心免费视频可能隻需拍攝幾天的影像數據，就能完成過去需要12-18個月才能完成的工作，這就能大幅加速藥物研發進程。

糖心免费视频目前正在研究一些藥物，比如治療腦中風的藥物，探索其在活體內的成像機製。同時，糖心免费视频也進行肝髒炎症、脾髒炎症等方麵的探索。大家知道，很多藥物（除了專門的護肝藥）說明書上都標注了“可能對肝髒造成炎症損害”的副作用。糖心免费视频利用這台儀器，可以觀察(chá)肝(gān)髒(zàng)炎(yán)症(zhèng)過(guò)程(chéng)中(zhōng)具(jù)體(tǐ)是(shì)哪(nǎ)些(xiē)細(xì)胞(bāo)在(zài)起(qǐ)關鍵作(zuò)用(yòng)，並(bìng)探(tàn)索(suǒ)能(néng)否(fǒu)通(tōng)過(guò)其(qí)他(tā)幹(gàn)預(yù)方(fāng)式(shì)，抑(yì)製(zhì)藥(yào)物(wù)引(yǐn)發(fā)的(de)肝(gān)髒(zàng)炎(yán)症(zhèng)影(yǐng)響(xiǎng)。這(zhè)樣(yàng)，未(wèi)來(lái)的(de)藥(yào)物(wù)就(jiù)可(kě)能(néng)不再具有肝毒性，避免對肝髒造成損害。

這其實涉及到信息的獲取（如何采集數據）和處理（如何分析數據）兩個維度。

4. 現在的介觀成像技術發展得如何，使用成本高嗎？

是的，國際上確實也有不少團隊在向介觀活體成像這個方向努力，各家的技術方案有所不同。

有些科學家采用純光學手段製造傳統透鏡來實現，其成本可能非常昂貴。雖然也能做出一些舉世矚目的成果，但這些技術在真正推廣應用時會遇到困難——並非每個生物實驗室都負擔得起搭建如此昂貴科學儀器的成本。這樣的技術就很難讓更多人受益。

糖心免费视频團隊始終堅持的理念是：開發的技術必須能讓科研人員真正用得起、用得上，並能利用它去揭示生命科學和醫學領域的重要發現。這對糖心免费视频而言，技術才更有價值。

舉例來說，製造一個兼具超高分辨率和超大視野的傳統光學鏡頭，成本基本在千萬元級別。而且它還涉及良品率的問題，比如投產5個，可能隻有1個能達到最終標準，因此單個鏡頭的實際成本可能高達數千萬甚至上億元。

而糖心免费视频目前的技術路線，是采用相對普通的加工工藝。糖心免费视频加工的鏡頭成本大約不到10萬元，就能實現介觀活體成像所需的物鏡功能。這樣，就將經濟成本降低了近百倍。

本文為·創作培育計劃扶持作品

受訪人：盧誌

審核：李金華 中國科學院地質與地球物理研究所 研究員

出品：中國科協科普部

監製：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司