2021 年 3 月 17 日下午两点，应孙飞研究员邀请，生物物理研究所李栋研究员在生物物理所图书馆二楼报告厅做了题为“高时空分辨成像技术的发展和应用进展暨生物成像中心多模态结构光照明超分辨显微镜 Multi-SIM 介绍”的报告。

　　李栋研究员2015年到中国科学院生物物理研究所工作。2019年获得腾讯基金会的科学探索奖和中源协和生命医学创新突破奖，同年其课题组发展的“掠入射结构光超分辨成像技术发展与应用”入选年度中国十大科学进展。研究组致力于光学显微成像技术的研制工作，先后开发了条纹激活非线性结构光显微镜、掠入射结构光超分辨显微镜和傅立叶域注意力深度学习超分辨成像等技术方法，并利用这些新型成像技术开展细胞生物学研究。

　　在本次报告中，李栋研究员首先分享了其在博士和博士后期间的研究，介绍了从无标记（label-free）成像技术研究转向荧光成像技术研究的历程；并介绍了STED、PAML/STORM、SIM等技术实现超分辨显微成像的基本原理和特征，着重介绍适用于活细胞超分辨成像的SIM技术。其次，李栋研究员介绍了新开发的掠入射SIM（GI-SIM）技术，实现对活细胞中多种细胞器相互作用的可视化；应用GI-SIM技术与国内外多个课题组展开合作，实现在细胞、胚胎、脑切片等多种样本中对ER、线粒体、溶酶体、微丝、微管等多种细胞器的超分辨动态成像。随后，李栋研究员介绍了GI-SIM与深度学习网络相结合，对活细胞中高度动态过程如ER与线粒体互作、线粒体内脊与拟核的互作等实现超快、低光毒性、长时程的超高分辨成像；分享了3D-SIM与深度学习网络结合实现3D超分辨成像，展示了人工智能在超分辨成像领域的巨大应用前景。接下来，李栋研究员还介绍了其课题组自主搭建的更适合3D超分辨成像的晶格光片显微镜（LLSM），LLSM具有超快3D成像、低光毒性等优势，通过对高尔基体超快追踪和有丝分裂过程的多色荧光成像，展示了LLSM技术在3D活细胞超分辨成像中的巨大优势。此外，李栋研究员介绍了其课题组研究MALAT1 m6A修饰影响肿瘤细胞侵袭转移的进展，显示了高时空分辨成像可以提供与测序、生化、质谱等方法相互补的时空动态信息。最后，李栋研究员介绍了其为生物成像中心搭建的多模态结构光照明超分辨显微镜（Multi-SIM），接下来将开始试运行和对外开放。

　　报告结束后，参会的各位老师和同学结合自己的研究方向，就深度学习超分辨显微成像算法开发中的高质量生物图像训练集以及神经网络的设计、GI-SIM的优势和应用等内容与报告人进行了深入交流，李栋研究员对大家的提问做了细致的解答。

图一 李栋研究员

图二 讲座现场