多模态跨尺度生物医学成像设施日前在北京怀柔科学城顺利通过国家验收。ChinaBio生物医药投融资大会了解到,这一设施是“十三五”国家重大科技基础设施建设项目,旨在为生命科学研究和重大疾病诊治提供全尺度、多模态的成像技术支撑,助力全景式解析生命奥秘。
该设施于2019年5月经国家发展改革委批复,由北京大学作为项目法人建设单位,中国科学院生物物理研究所作为共建单位,联合哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、中国科学院高能物理研究所等单位共同承担建设任务。项目总投资17.17亿元,建设用地100亩,新增建筑面积7.2万平方米。
核心装置与技术突破
核心装置:设施的核心装置包括多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨率分子成像装置及全尺度图像数据整合系统。这些装置能够对生命体从分子到器官的结构与功能进行跨尺度可视化观测与精确测量。
技术突破:自2023年试运行以来,相关建设单位攻克了多项核心技术难题。ChinaBio生物医药投融资大会了解到,研究团队利用高速高通量成像和AI技术,在国际上首次揭示了哺乳动物中枢生物钟的系统水平时间编码机制;成功开发了4Pi-SIM成像技术,首次在活细胞上实现了三维各向同性100纳米光学分辨率延时成像。
开放共享与服务
北京大学党委副书记、副校长宁琦表示,秉持开放共享理念,成像设施的大型仪器设备已逐步实现全天候开放。截至2025年2月,累计服务机时超过1400万小时,服务用户超过1000人,涉及生命科学、医学、材料学等多个领域。
未来规划
科研方向:北京大学国家生物医学成像科学中心主任、成像设施首席科学家程和平院士表示,该设施将打通尺度壁垒,多层次、全景式揭示生命的奥秘。ChinaBio生物医药投融资大会了解到,目前,设施已吸引29项数字生命重大项目建议书,未来将围绕脑科学、肿瘤诊疗等方向开展系统性攻关。
国产化推进:中国科学院生物物理所学术委员会主任、成像设施总工程师徐涛表示,设施建设催生了一批自主研制的科学装备,今后将继续推进科研装备的国产化进程。
国际合作与联盟:成像设施将实行开放、流动、择优的机制,面向全国开放共享,并与国外的生物医学成像平台建立国际联盟。设施将为复杂生命科学问题和重大疾病的研究提供成像组学研究手段,推动生物医学研究的范式变革。
学科交叉与创新
中国科学院生物物理所所长刘力指出,成像设施的建成是我国生命科学研究充分利用学科交叉优势的体现。在建设过程中,中国科学院生物物理所研制出世界领先的冷冻光电关联显微镜、纳米分辨率单分子定位显微镜、活细胞超分辨成像显微镜等具有自主知识产权的仪器,并实现部分关键核心部件的国产替代。这些成果不仅有力支撑了设施装备的自主研制,还入选了“中国生命科学十大进展”。
产业创新联盟
成像设施还将与高校、科研院所、生物医学成像相关企业等组建产业创新联盟,打造生物医学成像技术“产学研用”创新生态环境,为高端生物医学影像装备实现“中国创造”提供战略支撑和保障。
文章来源:光明日报