医学成像技术

2015年11月22日，由北京大学、中国科学院生物物理研究所联合主办的“2015年生物医学成像新技术新方法青年论坛”在北京大学中关新园科学报告厅举行。共有100多名生物医学成像领域的青年科学家前来参加了此次会议。　　北京大学科学研究部部长周辉致辞欢迎各位青年学者的到来。18位青年科学家就自己的研究方向作了精彩的报告。　　上午的会议由中科院生物物理所研究员卓彦主持。北京大学生命科学学院研究员唐世明介绍了其团队发展和利用双光子成像技术在清醒猴脑皮层研究视觉神经回路方面的情况。因为猴视觉与人比较接近，所以可以获得更加接近人类视觉神经回路的结果。目前其团队已经实现700-800μ m的活猴脑成像深度。中科院心理研究所研究员左西年主要介绍了国际人脑神经影像“重测信度”与可重复同盟(CoRR)，他通过功能磁共振成像数据，就计算方法的重复性、稳定性以及临床应用等方面进行了讲解。中科院自动化研究所研究员张鑫介绍了他们开发的围绕脑网络研究的多尺度、多模态的成像设备。中科院武汉物理与数学研究所研究员周欣介绍了肺部气体MRI仪器和方法以及肺部重大疾病MRI成像。浙江大学教授牛田野、田梅分别介绍了定量低剂量锥束CT、PET成像技术取得的临床应用新进展和未来的发展方向。北京大学医学部基础医学院刘绍飞老师讲述了活体小动物分子影像监控下的肿瘤精准治疗的探针研究。中科院自动化所研究员王坤介绍了肿瘤光学成像的前沿技术和其研究所在该方面取得的工作成果。　　会议休息期间，多位青年科学家就自己的研究方向进行了海报展示，并同与会代表进行了深入交流。　　下午的报告由北京大学教授陈良怡和研究员孙育杰主持。上海交通大学教授魏勋斌以“in vivo counting of circulating cells”为题，开启了下午的精彩环节。清华大学教授廖洪恩介绍了医学三维成像和精准诊疗的研究意义、现状和未来的发展方向。复旦大学教授季敏标介绍了其小组在受激拉曼散射成像技术用于脑肿瘤的无标记探测中所取得的最新进展。上海交通大学教授贺号介绍了其利用光刺激显微系统对细胞信号的调控研究。中科院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员王凯介绍了自适应光学技术在斑马鱼、果蝇、小鼠深层神经组织成像中的应用。来自台湾的陈壁彰教授介绍了一种“lattice light sheet microscopy”实现超快超高成像的进展。吉林大学的吴长峰教授介绍了基于半导体聚合物的荧光探针设计及其在生物医学成像中的应用，引起了参会者的极大兴趣。来自中科院生物物理所的徐平勇研究员介绍了他们在光激活和光转化荧光蛋白用于多种超高分辨荧光显微成像的应用。中科院生物物理所的孙飞研究员介绍了目前国际上各种电子显微镜技术的现状和他们在电镜成像方面所取得的成绩。最后，来自北京师范大学的贺永教授以他们在脑成像方面所取得的进展结束了下午的报告。　　北京大学分子医学所程和平院士充分肯定了此次会议的成功，表达了对未来的期望。各位与会学者纷纷表示此次会议给予了他们学习交流的机会，对未来中国生物医学成像的发展起到重要的推动作用。　　本次会议得到了北京协同创新研究院、脉动科技有限公司和北京锐驰恒业仪器科技有限公司的赞助支持。

尊敬的各位专家同道： 您好！成像技术作为生物医学最重要的研究工具之一，已经成为生命科学基础研究和临床医学研究发展的核心动力。北京大学联合多家单位在怀柔科学城建设“十三五”国家重大科技基础设施——多模态跨尺度生物医学成像设施，为复杂生命科学问题和重大疾病的研究提供系统成像组学研究手段，对生命体结构与功能进行跨尺度可视化描绘与精确测量，进而破解生命与疾病的奥秘。为充分发挥国家设施的示范引领与辐射带动作用，探索生物医学成像前沿科学与技术发展，助推我国高端生物医学成像装备自主创新，我们创办了“怀柔论坛”，集各领域生物医学研究者智慧，利用多模态跨尺度先进成像能力来推动生物医学研究的范式变革，助力高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”。第二届“怀柔论坛”计划于2022年11月3日（星期四）至4日（星期五）在北京怀柔日出东方酒店举办，论坛主题为“生物医学成像技术创新与产业发展”。本届论坛由北京大学联合北京市怀柔区人民政府、北京市怀柔科学城管理委员会及北京市科学技术协会共同主办。雁栖湖畔，金风送爽，诚挚邀请您出席本次大会！顺颂秋绥！北京大学国家生物医学成像科学中心2022年10月点击链接进入会议官网点击报名：https://www.wjx.cn/vm/tvedfeR.aspx#会议信息1. 会议时间：2022年11月3日-4日2. 会议地点：北京市怀柔区日出东方酒店3. 会议主题：生物医学成像技术创新与产业发展4. 会议主席（以姓氏笔划为序）： 名誉主席：韩启德院士 大会主席：乔杰院士、张平文院士、 徐涛院士、程和平院士 执行主席：王天兵教授、王世强教授、王嘉东教授、 孙育杰教授、陈良怡教授、罗金才教授、 高家红教授5. 日程安排：11月3日09:00-12:00 全国生物医学成像科技创新联盟成立大会14:00-14:30 开幕式及领导致辞14:30-15:00 怀柔科学城及成像设施介绍15:00-16:30 怀柔科学城及成像设施参观11月4日08:30-17:00 主题报告及圆桌讨论6. 会议规模：线下共约200人报名须知：1.报名截止时间：10月25日12:00点击报名：https://www.wjx.cn/vm/tvedfeR.aspx#2.联系人：张金博（交通管理）13466768211 林 颖（会务综合） 15030818223 杜淑欣（参会报名）18301166236 容颖雪（会务综合）18810535356 王莹莹（食宿安排） 13520951896 3.发票开具：如需开具发票，点击按钮填写发票信息。会议后三十个工作日开具增值税普通发票。大会日程

成像技术作为生物医学最重要的研究工具之一，已经成为生命科学和临床医学研究发展的核心动力。北京大学联合多家单位在怀柔科学城建设“十三五”国家重大科技基础设施——多模态跨尺度生物医学成像设施，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，对生命体结构与功能进行跨尺度可视化描绘与精确测量，进而破解生命与疾病的奥秘。为充分发挥成像设施作为国家设施的示范引领与辐射带动作用，助推生物医学成像前沿科学与技术发展，促进我国高端生物医学成像装备的自主创新，我们创办了“怀柔论坛”，集各领域生物医学研究者智慧，利用多模态跨尺度先进系统成像能力推动原创性重大科学问题研究以及技术创新，为人类健康事业提供更多解决方案。第三届“怀柔论坛”计划于2023年11月3日（星期五）至5日（星期日）在北京怀柔科学城举办，论坛主题为“生物医学成像：未来技术与未来科学家”。本届论坛由北京大学联合北京市科学技术协会共同主办。一、会议时间：2023年11月3日-5日二、会议地点：北京怀柔日出东方酒店三、会议主题：生物医学成像：未来技术与未来科学家四、组织单位：主办单位：北京大学 北京市科学技术协会协办单位：中国科学院生物物理研究所 北京科技国际交流中心承办单位：北京大学国家生物医学成像科学中心 北京大学未来技术学院五、日程安排：11月3日13:30-14:30开幕式14:30-16:55主题报告16:55-19:00成像设施参观19:00-21:00晚宴11月4日08:30-18:00主题报告及圆桌讨论11月5日08:30-17:50主题报告及圆桌讨论六、会议规模：线下约200人七、特邀报告嘉宾（姓名首字母排序）• Stefan W. Hell，2014年诺贝尔化学奖获得者，德国国家科学院院士，美国科学院外籍院士，马克思普朗克多学科科学研究所、医学研究所所长• 杜江峰，中国工程院院士，浙江大学校长• 戴琼海，中国工程院院士，清华大学教授• Jan Ellenberg，德国国家科学院院士，欧洲分子生物学实验室（EMBL）所长，Euro-Bioimaging总协调人• Yale E. Goldman，美国国家科学院院士，美国国家艺术与科学院院士，宾夕法尼亚大学教授• Jennifer Lippincott-Schwartz，美国国家科学院院士，霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区（HHMI Janelia Research Campus）教授，4D Cellular Physiology科学计划负责人• 骆清铭，中国工程院院士，海南大学校长• Lihong V. Wang，美国国家工程院院士，加州理工学院教授• 谢晓亮，美国国家科学院院士，中国科学院外籍院士，昌平实验室主任，北京大学未来基因诊断高精尖创新中心主任、讲席教授• 徐涛，中国科学院院士，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室主任八、报告嘉宾（姓名首字母排序）• Xiaoyuan Chen，新加坡国立大学终身讲席教授• 方宁，厦门大学化学化工学院教授• 郭强，北京大学生命科学学院助理教授• 韩铭，北京大学定量生物学中心助理教授• Julian Kompa，马克斯普朗克医学研究所博士• 刘贝，北京大学国家生物医学成像科学中心助理教授• Rong Li，新加坡国立大学机械生物学研究所所长、特聘教授• W Jonathan Lederer，马里兰大学医学院生物医学工程与技术中心主任、教授• 刘颖，北京大学未来技术学院副院长、教授• Hanchuan Peng，艾伦脑科学研究所研究小组负责人、教授，东南大学脑科学与智能技术研究院院长• 齐志，北京大学定量生物学中心研究员• 孙赫，北京大学国家生物医学成像科学中心助理教授• Longsheng Song，爱荷华大学卡佛医学院心血管内科终身教授，Edith King Pearson心血管研究主席• Lingyan Shi，加州大学圣地亚哥分校助理教授• Till Stephan，马克斯普朗克多学科科学研究所博士后• Zheng Shi，罗格斯大学助理教授• 田华，北京大学医学部副教授• Jin Wang，纽约州立大学石溪分校化学和物理学系教授• Micheal Weber，马克斯普朗克多学科科学研究所博士后• Yingxiao Wang，南加州大学生物医学工程系主任、教授• 熊汗青，北京大学国家生物医学成像科学中心助理教授• Sheng Xu，加州大学圣地亚哥分校纳米工程系副教授• Miao Yu，美因茨大学博士后• Yaoheng Yang，圣路易斯华盛顿大学博士后• 郑鹏里，北京大学生命科学学院助理教授九、会议网站及报名：https://mp.weiqihd.com/msite/site/11269/

我国生物医学成像领域的大科学工程——多模态跨尺度生物医学成像设施项目工程3日在北京怀柔科学城竣工。未来将对生命体的结构与功能进行跨尺度、可视化地描绘与精确测量，为复杂生命科学问题和重大疾病研究提供成像组学研究手段，助力全景式研究和解析生物医学重大科学问题。11月3日，多模态跨尺度生物医学成像设施工程竣工仪式在北京怀柔科学城举行该项目是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》确定的10个优先建设项目之一，由北京大学联合中科院生物物理研究所、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学等多家单位共同建设，项目总投资为17.17亿元，建设用地100亩，新增建筑面积7.2万平方米，项目预计2023年试运行，2024年验收。成像设施在科研、医疗、教育和产业等方面具有广泛需求。在要求“看得见、看得清、看得早”的重大生物医学问题的研究中，多模态跨尺度成像技术具有重要作用。视频来源：北京大学11月3日，参观者观看介绍多模态跨尺度生物医学成像设施项目的图文展览及设备展示。“如果无法看清发病过程中分子、蛋白、细胞、器官等的变化过程，就无法精准治疗疾病。生物医学成像设施可以多层次、全景式、可视化‘看见’疾病发生的动态过程，便于更好地筛选药物、对症下药。”北京大学国家生物医学成像科学中心副主任陈良怡说。据悉，成像设施项目主要包括多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像数据整合系统以及模式动物等辅助平台和配套设施等。未来将聚集相关领域优秀团队，建立完备的核心成像设施，形成跨尺度、多模态、自动化和高通量的生物医学成像全功能研究平台。11月3日拍摄的多模态跨尺度生物医学成像设施工程建筑群（无人机照片）。“成像设施将多层次、全景式揭示生命的奥秘。”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说，成像设施建成后将对中国生物医学成像的研发起到积极带动作用。

目前的光子检测技术通常依赖于电压或电流幅度的变化，但美国中佛罗里达大学教授德巴希钱达等人开发出了通过调制振荡电路频率来检测光子的方法，为超灵敏的光子检测铺平了道路。这种基于调频的方法可用于创建低成本且高效的非制冷红外探测器和成像系统，广泛应用于医学成像、通信以及安保等领域。相关论文发表于新一期《先进功能材料》杂志。在最新研究中，钱达等人使用了一种特殊的相变材料，当光线照射这种材料时，它会改变形状，产生稳定的电路振荡。当光子撞击材料时，它会改变电路振荡的频率，频率的变化程度取决于光线的强度。钱达解释称，光子的撞击（入射）会调制振荡电路的频率，这种调频方式从本质上可以降低调幅方式固有的噪声，且响应迅速，检测能力更强。其可用于创建低成本、高效的非制冷红外探测器和成像系统，用于遥感、热成像和医学诊断等各种领域。目前，波长范围介于8微米至12微米范围内的长波红外（LWIR）探测在天文学、气候科学、材料分析和安全等领域至关重要。但由于光子能量较低，实现室温LWIR探测一直面临巨大挑战。目前可用的LWIR探测器大致分两种类型：冷却探测器和非冷却探测器。两者各有优劣：冷却探测器具有极好的探测能力，但需要低温冷却，这使其价格昂贵，并限制了其实用性；非制冷探测器可在室温下工作，但热噪声高，探测率低，响应慢。研制出低成本、高灵敏度、快速的红外探测器/相机面临科学和技术方面的挑战。钱达小组开发的最新方法为高灵敏度、非制冷LWIR检测提供了范式转变，有望催生非制冷LWIR检测方案。该方案具有高灵敏度、低成本、容易与电子读出电路集成等优点。

经过近三年的建设施工，国家重大科技基础设施建设项目——多模态跨尺度生物医学成像设施终于揭开了面纱！▼11月3日，由建筑部承建的多模态跨尺度生物医学成像设施工程竣工仪式在怀柔科学城举行。十一届全国政协副主席王志珍院士，北京大学校长龚旗煌院士，北京大学党委常委、常务副校长乔杰院士，成像设施首席科学家、国家生物医学成像科学中心主任程和平院士，怀柔科学城党工委委员、副主任丁明达，北京建筑设计研究院总建筑师吴晨，集团公司党委书记、董事长陈代华，集团公司党委常委、建筑部总经理张锁全等出席仪式。北京大学副校长、成像设施总指挥张平文院士主持竣工仪式。乔杰表示，从概念成形到蓝图绘就，再到拔地而起，成像设施已经走过十年历程，是新时代伟大变革的生动缩影。成像设施工程顺利竣工，对北大意义深远、责任重大。她希望项目加快设备安装调试，争取早日通过国家验收；引领学科发展，培养杰出人才，产出大成果；发挥辐射带动作用，服务怀柔科学城及北京市的创新发展。程和平表示，大科学设施是国家品牌，是重要的战略科技力量，更是教育、科技、人才的重要有机融合点，建好用好大设施，是机遇、是挑战，更是重重的责任。他说，会以基建竣工为契机，进一步做好科研与人才的统筹规划，当好科技创新和人才培养融合发展的先锋队，打造科技航母，让大设施发挥出国家战略科技力量的应有作用。丁明达向成像设施建设取得的成果表示祝贺。希望进一步加速项目进度，加快设备安装调试，力争项目早建成、早运行、早见效，同时也希望北京大学深度融入怀柔科学城，在创新装置平台建设、管理、运行机制方面探索新路径，为北京国际科技创新中心和科技强国建设做出新的贡献。陈代华表示，北京大学是我国顶尖高校，是国家培养高素质创造性人才的摇篮、科学研究的前沿和知识创新的重要基地、国际交流的重要桥梁。怀柔区是首都“四个中心”功能的重要承载地，怀柔科学城更是激发创新活力、服务国家战略、引领科技前沿的重要集聚区。面向未来，北京城建集团期待能在北京大学建设世界一流大学的过程中，能在“展翅腾飞看怀柔”的壮美篇章中，与北京大学、怀柔区加强全方位的深度合作，用更多优质服务和精品工程回报社会各界。最后，参加仪式的领导嘉宾共同为多模态跨尺度生物医学成像设施揭牌，还一起参观了“看见生命力”成像设施建设专题展览。多模态跨尺度生物医学成像设施是国家“十三五”重大科技基础设施之一，是北京大学科技创新的重要平台，也是北京以“三城一区”建设为抓手，建设全国科技创新中心的标志性工程。该项目于2020年3月启动基建施工，建设用地超6.6万平方米，新增建筑面积7.2万平方米，建设在怀柔科学城的核心区域。设施由四大核心装置和一个辅助平台构成，包括多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像整合系统以及模式动物等辅助平台和配套设施。项目投用后，可达到对生命体结构与功能的跨尺度可视化描绘与精确测量，破解生命与疾病的奥秘，实现高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”。自项目竣工起，随着设备的安装和试运行，北京大学的科研人员、工程技术人员、运营团队以及大批师生将陆续进驻，运用成像设施开展多项重大科学研究。未来，该设施还将与美国、欧盟等地生物医学成像平台建立国际联盟，实行开放、流动、择优的机制，面向全国开放共享。

9月18日下午，“全国生物医学成像科技创新联盟”成立预备会在北京怀柔多模态跨尺度生物医学成像设施建设指挥部隆重举行，有近70家在生物医学成像领域具有突出优势的科研单位、医疗机构、企业等的代表参加。国家生物医学成像科学中心主任、多模态跨尺度生物医学成像设施首席科学家、中国科学院院士程和平，怀柔区政协副主席、怀柔科学城管委会创新服务处处长杨昊天，北京大学未来技术学院副院长、国家生物医学成像科学中心副主任、多模态跨尺度生物医学成像设施副总工程师孙育杰，北京大学物理学院讲席教授、国家生物医学成像科学中心副主任、多模态跨尺度生物医学成像设施装置一负责人高家红，以及中国科学院生物物理研究所科技处，北京大学怀柔科学城校区筹建办公室、科技开发部等相关负责人出席大会。会议由孙育杰主持。程和平在致辞中向莅临预备会的领导嘉宾表示热烈欢迎，并对成立联盟的构想等进行了介绍。他指出，成像设施作为国家平台，为充分发挥引领与辐射作用，北京大学等单位倡议发起全国生物医学成像科技创新联盟，构建生物医学领域的创新生态圈，资源共享，协同创新，对于提升生物医学成像领域的科技创新水平、促进行业产业发展意义重大。他表示，怀柔科学城作为北京国际科技创新中心建设的重要支点，成像设施要托举怀柔科学城成为中国生物医学成像领域的科技重镇，要产生引领未来十年、二十年生命科学发展的生物医学成像新方法、新技术、新产品、新产业。程和平致辞杨昊天代表怀柔科学城管委会对科学城进行了介绍。他指出，怀柔科学城定位为北京怀柔综合性国家科学中心，要建成与国家战略需要相匹配的世界级原始创新承载区，至2050年，怀柔科学城要全面建成世界一流的科学城和国家科学中心，并成为我国建设科技强国的重要支撑。目前，怀柔科学城的重大科技基础设施和科教平台集群已初步形成，综合性国家科学中心已见雏形，配套保障体系也在同步建设中，“科学+城”的新型城市形态正在日趋完善，期待成像设施早日建成、创新联盟早日成立并显现成效。杨昊天介绍怀柔科学城规划等情况孙育杰介绍了成像设施及国家生物医学成像科学中心的建设情况。成像设施通过建设四大科学装置及辅助平台设施，构建“从分子到人”的全景式结构和功能成像系统。科学中心是成像设施建设及运行的主体单位，大力发展基于大科学设施的科研，培养大科学创新人才，推动成像组学建设，组织实施大科学计划，致力于实现更多“从0到1”的源头创新。孙育杰介绍成像设施和科学中心情况高家红介绍了联盟的设想等相关情况。联盟以“推动科技创新，引领产业发展”为宗旨，以推动生物医学成像科技创新，成为生物医学成像装备的领航者、行业标准的制定者为目标，积极吸纳高校科研院所、医疗机构、公司、科技支撑及服务等单位参加，共同协力开展科技创新、成果转化、人才培养等多类任务。高家红介绍联盟相关情况参会代表就成立联盟的相关事项进行了热烈讨论。大家对联盟的成立表示热切期盼，并就联盟的发展形式、合作内容、工作任务、人才培养等具体事项提出了意见和建议，对联盟章程（草案）也进行了交流讨论。此次预备会取得了显著成效，达成了联盟建设与发展共识，为11月3-4日计划在第二届“怀柔论坛”上举行的联盟成立大会奠定了坚实基础。参会代表讨论发言参会代表讨论发言最后，程和平总结强调，成像设施是国家设施，共建共享，开放包容。以成像设施为核心，构建生命科技的良好创新生态圈，为大家搭建一个交流合作的平台，希望大家共同努力，把成像设施建设好，把联盟设计好，共同为生物医学影像事业发展贡献力量。此次联盟成立预备会议采取线上和线下相结合的方式召开。线下参会代表还参观了怀柔科学城创新展示中心，实地考察调研了怀柔科学城整体布局以及成像设施的建设情况。与会代表参观怀柔科学城创新展示中心参会代表考察怀柔科学城建设布局参会代表考察成像设施建设

众所周知，现代生物医学成像的进步帮助医生在诊断和治疗上取得越来越大的突破，X光、计算机辅助断层摄影(computer aided tomographic，CT)、磁共振成像、核与超声波成像，生物医学成像技术越来越精细。因此，研究和诊断生物医学应用通常需要成像仪具备较高的空间分辨率、准确的色彩还原度以及弱光条件下较高的灵敏度，而且许多情况需要同时具备这三种因素，才能提高数据的可靠性。选择医学成像相机要考虑的因素选择合适的显微镜学相机、组织学相机、细胞学/细胞遗传学相机、落射荧光相机，对于临床应用进行正确诊断或在研究工作过程中提供可靠数据具有至关重要的作用。那么要如何判断机器视觉相机是否适合您的应用呢？你需要考虑这些因素：01分辨率与色彩精度现代生物医学成像相机所需的分辨率取决于样品中目标结构相对于相机像素大小的放大率，也就是说，显微镜应用的高分辨率可以通过2MP、25MP或介于这两者之间的相机来实现。它取决于光学元件对样品中目标结构进行的相对于相机像素大小的放大率，为了选出能实现所需分辨率的相机，首先要确定待解析样本中最小结构的尺寸，然后将其乘以光学系统中的镜头放大率，从而得出投射到相机传感器上的结构尺寸。如果结构的尺寸至少是相机传感器上像素的2.33（Nyquist）倍，那么相机可以解析此机构。例如，如果这些投射的结构尺寸是~8um，那么3.45um像素的相机可以解析这些结构。测量分辨率还可以用其他方法（如线对数），但上述方法可以通过简单计算，找到用于测试的相机的选项。组织学、细胞学和细胞遗传学等成像应用使用较大范围的白光（~400nm至700nm），或使用此范围内的选定波长（例如565nm）。如果这批样品中的样本不是活动的（即固定的），则可以暴露于亮光下，不会有污渍褪色或样品被杀死的风险。这种情况下，相机的主要要求是高分辨率和色彩还原度。反过来说，弱光灵敏度不是一个重要因素。02灵敏度、量子效率及动态范围对于活体样本的成像应用，面临的挑战是避免样本在太强光线下过度曝光，否则会使荧光分子褪色或杀死样本。这些应用通常使用一种称为落射荧光技术，落射荧光技术可用于固定样本和活体样本。有的标本很难获得或价格昂贵，而且制作样本的材料和人工费用很高。因此，能保护样品质量的系统有助于降低这些成像应用的持续成本。落射荧光使用经过过滤的高能量波长，以刺激样品发出低能量波长。低能量波长再经过过滤返回相机。这种情况下，可以对样品使用强度较小的破坏性光，因此其要求是灵敏度。即便发射光能量较低，具有出色灵敏度的相机也可以提供高质量的图像。如需查找具备出色灵敏度、在弱光条件下性能良好的型号，您可以侧重于以下三种技术规格：灵敏度、量子效率以及动态范围。灵敏度是得到与传感器所观测噪声等效的信号所需的光子数，数值越小越好。量子效率是指给定波长下转化为电子的光子——值越高越好。动态范围是信号与噪声（包括颞暗噪声）的比值，颞暗噪声是指无信号时传感器内的噪声，动态范围值越高越好。通常单色型号的弱光性能优于彩色型号。03因素综合对于同时使用白光和落射荧光的应用，可以选择FLIR配备Sony全新转换增益功能的相机型号，此功能可以优化传感器，实现高灵敏度或高饱和容量。弱光环境较高的转换增益，因为在此条件下，读取噪声被更大程度地弱化，从而产生较低的灵敏度阈值，非常适合在短时曝光下检测弱信号。强光条件下饱和容量得到了Maximun，获得的动态范围得以增强，因此稍低的转换增益是这种情况的理想选择，Maximun动态范围将受限于12位 ADC。挑选合适的机器视觉相机在选择相机时，较新的CMOS传感器是个很好的出发点。较新的传感器通常性能更好（价格可能还更低）另外，如果针对的应用程序需要在几年内购买多个相机（如持续生产诊断仪器），那么就要选择生命周期不会很快结束的相机，否则您可能要承受提前设计替换相机的成本费用。FLIR生产的机器视觉相机型号有200多种，广泛应用于采用新CMOS传感器的三大系列：Blackfly S、Oryx 和 Firefly。01FLIR Blackfly SFLIR Blackfly S系列相机的传感器、外形尺寸及接口最为广泛。这些相机提供USB3和GigE两种型号，功能广泛，设计初期易于整合。板级Blackfly S型号是全功能盒装产品的微型版本，特别适合空间受限和嵌入式的应用，其功能广泛，性价比高，分辨率可达24MP，是生物医学和生命科学应用的选择。FLIR Blackfly S USB3FLIR Blackfly S 板级02FLIR Oryx10 GigEFLIR Oryx相机系列拥有适配最快10GigE接口的高分辨率传感器，能够以60FPS的速度捕捉4K分辨率、12位的图像。Oryx的10GBASE-T接口是经过验证且广泛部署的标准，能够在线缆长度超过50米的经济实惠的CAT6A上或者长度超过30米的CAT5e上提供可靠的图像传输。03FLIR Firefly DLFLIR Firefly相机系列的外壳尺寸娇小、重量轻、功耗低且价格实惠。Firefly DL型号还能够运行已经过训练的神经网络，可用于物体检测或分类。所有FLIR机器视觉彩色相机都可以通过不同的白平衡选项的形式自定义色彩还原，并使用特殊色彩校正矩阵，这对于生物医学成像非常重要，医学成像中，色彩准确度的涵义不同，这取决于人类对诊断的视觉分析以及实现数据准确性的机器可读格式之间的对比。另外，FLIR 机器视觉Blackfly S、Oryx 和Firefly相机系列可通过GenICam3及 Spinnaker SDK进行控制和编程，它们自一开始设计时就以轻松开发与部署为理念时，确保我们能更快进行应用开发和测试。随着医学科技的进步对于现代生物医学成像的需求也将更加严格对于如何选择医学成像相机

p 　　记者从中国科学技术大学获悉：该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室在医学电阻抗成像方面取得重要进展，他们利用参数化水平集方法实现了高分辨的电阻抗图像重建。该成果发表在医学成像领域国际顶级期刊《医学影像》上。 /p p 　　电阻抗成像技术是根据生物体内不同组织在不同功能状态下具有不同电阻抗的原理，通过在生物体体表注入安全激励电流，测量体表响应电压，重建生物体内部的电阻抗分布，从而反映体内结构及功能的新型医学成像技术。由于电阻抗成像具有功能成像的特点，而且对人体无害、使用方便、设备价格相对低廉，成为近年来国内外研究的热点。但电阻抗重建图像通常分辨率较低且对模型误差极为敏感，因此开发高效、稳定且具有高分辨能力的成像算法是电阻抗技术的关键和难点。 /p p 　　杜江峰院士团队通过利用近年来发展起来的参数化水平集方法及临床医学上现有信息，设计了新的电阻抗成像算法，成功实现高分辨的电阻抗图像重建，并通过大量仿真实验验证了算法的有效性和可行性，结果表明该算法不仅具有高分辨图像重建能力，而且对医学电阻抗成像中普遍存在的模型误差、参数优化设置方式等具有很好的稳定性。 /p p 　　据介绍，该研究成果有望推动电阻抗成像技术向更为实用的应用方向发展，例如肺部临床电阻抗成像等。 /p

近期，多模态跨尺度生物医学成像设施--高通量电子显微断层成像系统项目顺利完成招标工作，纳克微束（北京）有限公司成为高通量电子显微断层成像系统UT3D的唯一提供商。多模态跨尺度生物医学成像设施是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》确定的10个优先建设项目之一，由北京大学和中科院生物物理所承接建设任务，未来将成为国家级的生物医学成像科学中心。此次合作的达成，是行业客户对纳克微束卓越技术水平的认可，也意味着微束将承担项目中心建设的重要使命。（怀柔科学城多模态跨尺度生物医学成像设施平台）多模态跨尺度生物医学成像设施项目，旨在快速提升我国生命科学基础研究和临床医学等领域的研究水平，为实现我国生物医学研究整体水平，特别是原始创新能力的跨越式发展以及为高端生物医学影像装备的“中国创造”提供战略支撑和保障。在连接生物医学介观到微观尺度的这一关键节点，相关的多模态跨尺度串联技术和产品级的解决方案长期处于研发摸索阶段。因此，生物物理所希望通过合作，找到志同道合的订制成像方案服务方。由于国内扫描电子显微镜行业起步较晚，国外企业几乎主导国内市场，为响应高端生物医学影像装备的“中国创造”的号召，纳克微束做出部署、展开攻关，以本次订制方案服务为契机，迎难而上，踔厉奋发，在国际上先人一步提出解决方案。高效解决生物样品从介观到微观的成像难点和痛点，改善微观尺度高效率切割和最终电子断层成像效率低的问题，对于扫描电子显微镜技术的发展具有里程碑的意义！纳克微束秉承钢研的技术创新基因，积极探索新方向，守正创新，在钢研集团70周年之际，敢于“亮剑”，力战国内外厂商，成为生物医学成像科学中心唯一的国产厂家，以达成高通量电子显微断层成像系统项目合作这一成绩为集团庆祝，吹响了解决生物医学介观到微观尺度问题的时代号角，在扫描电子显微镜行业崭露头角。作为一家新创立公司，纳克微束成为高通量电子显微断层成像系统项目唯一服务商，为高端生物医学影像装备“中国创造”吹响了进征的号角，秉持守正创新的精神，攻坚克难，为扫描电子显微镜领域的发展注入新动力，助力微观世界的探索与发现。此次合作只是一个起点，未来将持续投入综合显微成像的研发，开拓创新，推动技术升级，助力国产电镜行业实现崭新发展，致力成为中国电镜技术引领者。

仪式现场。（崔雪芹摄）11月3日上午，北京大学多模态跨尺度生物医学成像国家重大科技基础设施的工程竣工仪式在怀柔科学城举行。十一届全国政协副主席王志珍院士，北京大学校长龚旗煌院士，北京大学党委常委、常务副校长乔杰院士，怀柔科学城党工委委员、副主任丁明达，北京城建集团董事长陈代华，北京建筑设计研究院总建筑师吴晨，成像设施首席科学家、国家生物医学成像科学中心主任程和平院士等出席仪式。共建单位代表，北京大学医学部领导、相关院系和职能部门领、国家生物医学成像科学中心PI及学生代表等参加仪式。北京大学副校长、成像设施总指挥张平文院士主持竣工仪式。乔杰表示，今天的基础设施工程竣工是北京大学面向国家重大需求、优化大学创新体系历程中的一件大事。设施从概念初具雏形到蓝图逐步完善，到建筑拔地而起，再到今天的基建竣工非常不容易。她提出了四点要求，一是加快设备安装调试，争取早日通过国家验收；二是进一步探索有组织科研，深化体制机制创新；三是引领学科发展，培杰出人才，产出真大成果；四是发挥辐射带动作用，服务怀柔科学城及北京市的创新发展。程和平表示，大科学设施是国家品牌，是重要的战略科技力量，更是教育、科技、人才的重要有机融合点，建好大设施、用好大设施，发挥大设施的最大效益，是机遇、是挑战，更是重重的责任。虽然科研装置还要很多问题和难题，但会与所有参建者们一起去解决去攻克，有信心按计划完成建设任务，让成像设施早日实现开放运行。他提出，会以基建竣工为契机，进一步做好科研与人才的统筹规划，当好科技创新和人才培养融合发展的先锋队，打造科技航母，让大设施发挥出国家战略科技力量的应有作用。同时，以成像大设施为引领，努力构建生物医学成像科技领域生态圈，让科技赋能产业发展，让创新引领行业进步，不断催生新动能新业态，为全面贯彻实施创新驱动发展战略做出新的贡献。丁明达向成像设施建设取得的成果表示祝贺。希望进一步加速项目进度，加快设备安装调试，力争项目早建成、早运行、早见效，同时也希望北京大学深度融入怀柔科学城，在创新装置平台建设、管理、运行机制方面探索新路径，为北京国际科技创新中心和科技强国建设做出新的贡献。陈代华表示，面向未来，城建集团期待能在北京大学建设世界一流大学的过程中，能在“展翅腾飞看怀柔”的壮美篇章中，与北京大学、怀柔区加强全方位的深度合作。最后，由参加仪式的领导嘉宾共同为多模态跨尺度生物医学成像设施揭牌。

美国莱斯大学生物工程团队开发出一种超小且稳定的菱形气泡，约50纳米大小。它是一种气体填充的蛋白质结构，可自由浮动，有望彻底改变超声成像和药物递送。与目前太大而无法有效穿过生物屏障的微气泡或纳米气泡不同，这种气泡被认为是迄今最小的医学成像结构。微气泡在超声成像和超声介导的基因或药物递送方面具有重要应用。它们可作为造影剂，在分子水平提供有关靶向生物标志物或细胞类型的相关信息。但目前的微气泡体积太大，直径约为1-10微米，这一点限制了它们在一些组织中的有效性。相比之下，新气泡可穿透组织。研究表明它们能够到达淋巴结中重要的免疫细胞群。这为以前无法进入的细胞成像开辟了新的可能性。淋巴组织的电子显微镜图像显示，大型纳米结构队列聚集在细胞内，在先天免疫反应的激活中起着关键作用，表明它们在免疫疗法、癌症预防、早期诊断和传染病治疗中具有潜在用途。这一突破为超声介导的疾病治疗开辟了新途径，影响未来的医疗实践和患者的预后。研究对治疗癌症和传染病具有显著意义，因为淋巴结驻留细胞是免疫疗法的关键靶标。微纳米气泡等颗粒在健康领域应用潜力巨大，有望为人类健康带来更多福祉和创新。为深入探讨这一领域的最新研究成果与应用趋势，仪器信息网联合中国颗粒学会于7月23-24日举办第五届“颗粒研究应用与检测分析”网络会议，并特别设立“颗粒与健康”专场。点击图片直达会议页面会议特邀中国颗粒学会微纳气泡专委会秘书长、全国微细气泡技术标准化技术委员会副秘书长张立娟分享《基于同步辐射等技术微纳米气泡性质研究》，特邀成都中医药大学药学院教授侯曙光、北京市科学技术研究院分析测试研究所高级工程师高原分享药物制剂质量控制与表征测量技术，特邀中国环境科学研究院研究员安立会、北京市科学技术研究院分析测试所副所长高峡分享微纳塑料对人体健康的影响及相关分析测试技术。会议日程

近日，X射线分析设备的领先制造商日本理学（Rigaku）宣布，已收购MILabs所有已发行股票，作为其全面进入生命科学业务的一部分。通过此次收购，Rigaku将通过合并MILabs的多模式业务，在全球扩展其生命科学模式业务，包括PET（正电子发射断层扫描）、SPECT（单光子发射计算机断层扫描）、光学成像和动物CT（计算机断层扫描）设备，以及Rigaku的原始动物X光成像业务。MILabs成立于2006年，专业提供高性能的SPECT和PET设备，比传统的替代方案具有更高的效率和准确性，并具有同时成像核治疗和多种示踪剂的独特能力。这充分利用了Frederik Beekman博士和他的同事开发的公司专有的准直和数据采集技术。此外，MILabs还开发了一种独特的多模态系统，能够完全集成高性能X射线CT、PET、SPECT和光学成像，以更低的成本满足客户的灵活性需求。在过去的几年里，公司在各种成像模式的销售经历了快速增长。Rigaku同全球的大学、研究机构和主要产业参与者一起，在支持科学、技术和相关产业的发展方面发挥了领导作用。该公司的业务领域包括纳米技术和新材料、资源、能源、环境、半导体和电子材料、生命科学等，在过去70年里Rigaku积累了丰富的知识和技术。Rigaku于2021年获得了凯雷集团基金的投资，目前正在积极扩大增长领域的投资。通过此次收购，Rigaku旨在通过整合MILabs的辐射成像和光学成像技术来加强其生命科学领域的临床前成像业务，这是Rigaku的新举措，同时建立其现有的X射线成像业务。Rigaku认为，临床前成像在生命科学领域将愈发重要。随着基因编辑等创新技术的发展，通过体内分析来验证编辑基因的作用和功能将成为必要，而临床前成像有望在这方面发挥重要作用。此外，在药物发现领域，研发人员需要观察候选药物在开发阶段的体内行为，临床前影像学有望对阐明药物的药效机制做出很大贡献。通过此次收购，Rigaku将加强MILabs的销售能力，利用Rigaku的销售网络和全球服务网络，两家公司将能够为客户提供更好的服务。此外，两家公司还将把MILabs的辐射探测技术和附加平台系统设计与Rigaku的X射线设计技术相结合，促进新产品的共同开发。MILabs的创始人、首席执行官、CSO Frederik Beekman博士评论道:“我们对Rigaku收购MILabs感到非常兴奋，因为这将进一步推动我们在全球范围内提供独特的产品，加快我们的创新步伐，惠及更多的生物医学研究人员、医生和患者，他们将受益于我们的成像技术。”Rigaku总裁兼首席执行官Toshiyuki Ikeda评论道:“通过对MILabs的收购，我们期待与Rigaku核心X射线相关业务的协同效应，这将促进公司向生命科学领域扩展的新举措。我们相信，MILabs独特的产品将大大加快大学、医院和制药公司与临床前成像相关的生命科学研究。此外，我们还希望通过提供开发新检测方法和治疗制剂所需的设备和系统，为整个社会做出贡献。我们认为，这些措施对于提高老龄人口的生活质量和应对新传染病的增加至关重要。”Carlyle Japan的副总裁Takaomi Tomioka评论道:“虽然从今年3月我们完成对Rigaku的投资到现在才四个月，但我相信我们已经完成了对该公司非常重要的战略性收购。在生命科学领域的扩张是Rigaku增长战略中最重要的举措之一，我相信收购MILabs是实现我们长期目标的有意义的第一步。”Rigaku计划积极进军生命科学领域，并在2025年之前将其发展为核心事业之一。

“光学分辨率”光声显微镜是一种新兴的生物医学成像技术，可用于癌症、糖尿病和中风等多种疾病的研究工作。但是灵敏度不足，一直是其获得更广泛应用的长期障碍。据麦姆斯咨询报道，近期，香港城市大学（CityU）的一支研究团队开发出一种多光谱、超低剂量的光声显微镜（SLD-PAM）系统，该系统的灵敏度极限得到了显著提高，为未来新的生物医学应用和临床转化提供了可能，相关研究成果以“Super-Low-Dose Functional and Molecular Photoacoustic Microscopy”为题发表于Advanced Science期刊。多光谱光声显微镜系统及其灵敏度增强示意图光声显微镜结合了超声波检测和激光诱导光声信号，以创建生物组织的详细图像。当生物组织被脉冲激光照射时会产生超声波，然后超声波被检测并转换为电信号用于成像。与传统的光学显微镜方法相比，这种新颖的技术可以在更大的深度上实现毛细管水平或亚细胞级别的分辨率。然而，灵敏度不足阻碍了该技术的更广泛应用。“高灵敏度对于高质量成像很重要。它有助于检测不强烈吸收光的发色团（通过吸收特定波长的可见光赋予材料颜色的分子）。它还有助于减少光漂白和光毒性，减少对脆弱器官生物组织的干扰，并在宽光谱范围内提供更多可选的低成本、低功率激光器。”香港城市大学生物医学工程系Wang Lidai教授解释道。例如，在眼科检查中，为了更安全和舒适，优选低功率激光器。他补充称，对于药代动力学或血流的长期监测，需要低剂量成像以减轻对组织功能的干扰。为了克服灵敏度挑战，Wang Lidai教授及其研究团队最近开发了一种多光谱、超低剂量的光声显微镜系统，突破了传统光声显微镜的灵敏度极限，将灵敏度显著提高了约33倍。他们通过光声传感器设计的改进，结合用于计算的4D光谱空间滤波器算法，实现了这一突破。研究人员通过使用实验室定制的高数值孔径声透镜、优化光学和声学波束组合器，以及改进光学和声学对准来改进光声传感器的设计。该光声显微镜系统还利用低成本的多波长脉冲激光器，提供从绿光到红光的11种波长。其激光器以高达兆赫的重复频率工作，光谱切换时间为亚微秒级。超低剂量照明下的血管形态提取为了证明光声显微镜系统的重要性和新颖性，该研究团队通过绿光和红光光源的超低脉冲体内动物成像，对其进行了全面的系统测试，并得到了显著的成果。首先，该光声显微镜系统能够实现高质量的体内解剖和功能成像。超低的激光功率和高灵敏度，显著地减少了眼睛和大脑成像的干扰，为临床转化铺平了道路。其次，在不影响图像质量的情况下，该光声显微镜系统较低的激光功率，将光漂白减少了约85%，并能够使用范围更广的分子和纳米探针。此外，该系统成本显著降低，使研究实验室和诊所更能负担得起。Wang Lidai教授说道：“该光声显微镜系统能够在对受试者损伤最小的情况下，对生物组织进行非侵入性成像，为解剖、功能和分子成像提供了一种强大而有前景的工具。我们相信该光声显微镜系统有助于推进光声成像的应用，实现许多新的生物医学应用，并为临床转化铺平新的道路。”接下来，Wang Lidai教授及其研究团队将利用该系统在生物成像中测试更广泛的小分子和基因编码生物标志物。他们还计划在宽光谱中试验更多类型的低功率光源，以开发可穿戴或便携式光声成像显微镜。论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202302486

近日，marketsandmarkets发布了一份新的市场报告，题为“2013-2018年光学成像技术市场报告--光学相干断层扫描、光声层析成像、超光谱图像和近红外光谱技术在临床诊断、临床研究和生命科学领域的技术发展趋势和市场前景分析”。该报告预测到，2012年光学成像技术的市场大约是9.16亿美元，到2018年预计可达到19亿美元，并且从2013年到2018年期间的市场年均复合增长率可达11.38%。同时，该报告还指出美国是主要的光学成像设备市场，其次是欧洲。未来，像亚太和中东这些新兴经济体将是这个市场的驱动力。 　　虽然光学成像技术仍然处于发展的初期，但是它有许多重要的优势超过现有的放射成像技术。例如，光学成像技术是非扩散性的，无电离辐射，与传统的放射技术相比可以节约可观的成本，而且光学成像技术可以提高诊断的分辨率，它可以得到眼睛、表面组织、粘膜、胃肠道和血管系统等清晰的深层结构图像，能更好地促进诊断在临床医学中的应用。 　　该报告中的光学成像技术包括光学相干断层扫描技术(OCT)、光声层析成像技术(PAT)、超光谱图像技术(HSI)和近红外光谱技术(NIRS)，这些技术在未来五年将推动整个光学成像技术的市场。 　　当前，OCT占领光学成像技术市场的70%，从2013年到2018年，OCT的市场将按照4%的年均复合增长率增长。OCT被广泛地应用在眼睛、牙齿、心脏和皮肤等的临床诊断，并且现在还将其的应用领域扩展到癌症检测。卡尔蔡司和圣犹达医疗是这项技术的先驱，且几乎所有的设备都与OCT技术有关。 　　此外，HSI、NIRS和PAT在光学成像技术市场属于新兴的技术。其中，HSI和NIRS目前在皮肤和神经领域被用于生物医学研究和药物开发，而PAT被用于癌症检测。(编译：邓雅静)

作为一项新兴的分子、基因表达的分析检测技术，在体生物光学成像已成功应用于生命科学、生物医学、分子生物学和药物研发等领域，取得了大量研究成果，主要包括： 在体监测肿瘤的生长和转移、基因治疗中的基因表达、机体的生理病理改变过程以及进行药物的筛选和评价等。 1、在体监测肿瘤的生长和转移 利用在体生物光学成像技术，通过荧光素酶或绿色荧光蛋白标记肿瘤细胞，可以实时监测被标记肿瘤细胞在生物体内生长、转移、对药物的反应等生理和病理活动，揭示肿瘤发生发展的细胞和分子机制。Contag 等[1] 将荧光素酶和绿色荧光蛋白作为报告基因，对肿瘤细胞进行活体成像，探讨了使用报告基因在细胞分子水平研究肿瘤的前景，并指出在体生物光学成像技术具有较高的灵敏度，尤其在监测肿瘤细胞的生长方面具有较大优势。Yang等[2,3] 首先利用光学成像系统对表达绿色荧光蛋白的肿瘤实现了实时非侵入性成像，记录了肿瘤的转移过程，开辟了在整体水平上无创、在体、实时跟踪肿瘤发生、发展和转移等生物学行为的崭新领域。Jenkins 等[4] 将标记了荧光素酶基因的人类前列腺癌细胞注射到小鼠体内，利用在体生物光学成像系统，实时、在体监测了前列腺癌细胞化疗后的复发和转移情况。基于绿色荧光蛋白的在体生物光学成像也在肺癌、大肠癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、脑胶质瘤和乳腺癌等多种肿瘤的生长转移等研究中得到了越来越广泛的应用[2,3,5,6]。 2、在体监测基因治疗中的基因表达 随着后基因组时代的到来和人们对疾病发生发展机制的深入了解，在基因水平上治疗肿瘤、心血管疾病、AIDS 和分子遗传病等恶性疾病已经得到国内外研究人员越来越广泛的关注。如何客观地检测基因治疗的临床疗效判断终点，有效监测转基因在生物体内的传送，并定量检测基因治疗的转基因表达，已经成为基因治疗应用的关键所在。通过荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因，在体生物光学成像技术能够进行基因表达的准确定位和定量分析，在整体水平上无创、实时、定量地检测转基因的时空表达[7]。McCaffrey 等[8] 将荧光素酶标记在靶基因上，应用siRNA 及shRNA 减弱了小鼠转染的荧光素酶的表达，在活体动物体内首次实时观察到siRNA 对特异靶基因表达的阻断作用。以病毒[9，10](如腺病毒及腺相关病毒等) 作载体，将荧光素酶基因或绿色荧光蛋白等作为报告基因加入载体，采用在体生物光学成像，能够实时观察病毒在动物体内的侵染活动，获取病毒侵染部位等相关信息。 3、揭示机体的生理病理改变过程 目前，在体生物光学成像技术已成功应用于干细胞移植、肿瘤免疫、毒血症、风湿性关节炎、皮炎等发病机制的研究中，可以实时监测生物机体的生理病理改变过程，具有重要的临床意义。应用转基因鼠，Wang等[11] 将荧光素酶基因转导于人类造血干细胞(Hematopoietic stem cells，HSC) 中，并将其植入脾及骨髓，利用在体生物光学成像技术，揭示了HSC 在小鼠骨髓腔中植活、增殖等动态信息，实时监测HSC 的后代在小鼠体内的生长等。Kim等[12] 将荧光素酶基因转染于神经前体细胞(Neuralprogenitor cell，NPC)，并注射入小鼠脑梗模型中，在体生物光学成像系统显示神经前体细胞迅速游走聚集至梗塞病灶处。风湿性关节炎和类风湿性关节炎的动物模型研究表明： 荧光报告基因在患关节炎的关节局部产生荧光信号，在健康组织周围未见荧光信号，能够动态观测关节炎的发生和发展，对关节炎疾病的治疗具有重要意义。另外，在体生物光学成像技术在生物大分子间相互作用及细胞凋亡的研究中也取得了一定进展。Paulmurugan 等[13] 将胰岛素样生长因子与胰岛素样生长因子结合蛋白分别用绿色荧光蛋白及Renilla 荧光素酶基因融合，研究它们之间在活体小动物体内的相互作用。 4、药物的筛选和评价 目前，转基因动物模型已大量应用于病理研究、药物研发、药物筛选和药物评价等领域。 通过体外基因转染或直接注射等手段，将荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因标记在生物体内的任何细胞(如肿瘤细胞、造血细胞等) 上，采用在体生物光学成像技术对其示踪，了解细胞在生物体内的转移规律，不仅能够检测转基因动物体内的基因表达或内源性基因的活性和功能，而且能够对药物筛选及疗效进行评价。Zhang 等[14] 利用转基因鼠，研究可诱导的NO 合成酶在急慢性免疫反应中的作用，并以此对多种化合物进行抗免疫反应的测试和筛选。肺癌、前列腺癌、黑色素瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌和脑癌的原位GFP 肿瘤的整体荧光成像模型已经建立[15]，利用转移鼠和血管鼠实现了抗肿瘤生长转移和血管生成的在体药物筛选和评价(http：//www.metamouse.com)。基于绿色荧光蛋白的在体荧光成像揭示了肿瘤发生发展的细胞和分子机制，非侵入性在体评价抗肿瘤药物的疗效[1]。 参考文献 1、 Contag C H，Jenkins D，Contag P R，Negrin R S. Use of reporter genes for optical measurements of neoplastic disease in vivo. Neoplasia，2000，2(1-2)： 41~52 2、 Yang M，Baranov E，Jiang P，Sun F X，Li X M，Li L. Whole-body optical imaging of green fluorescent protein expressing tumors and metastases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2000，97(3)： 1206~1211 3、 Yang M，Baranov E，Wang J W，Jiang P，Wang X，Sun F X. Direct external imaging of nascent cancer，tumor progression，angiogenesis，and metastasis on internal organs in the fluorescent orthotopic model. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2002，99(6)： 3824~3829 4、 Jenkins D E，Yu S F，Hornig Y S，Purchio T，Contag P R. In vivo monitoring of tumor relapse and metastasis using bioluminescent PC-3M-luc-C6 cells in murine models of human prostate cancer. Clinical and Experimental Metastasis,2003，20(8)： 745~756 5、 Hasegawa S，Yang M，Chishima T，Miyagi Y，Shimada H，Moossa A R. In vivo tumor delivery of the green fluorescent protein gene to report future occurrence of metastasis. Cancer Gene Therapy，2000，7(10)： 1336~1340 6、 Bouvet M，Wang J W，Nardin S R，Yang M，Baranov E,Jiang P. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pan creatic cancer orthotopic model. Cancer Research，2002，62(5)： 1534~1540 7、 Vassaux G，Groot-Wassink T. In vivo noninvasive imaging for gene therapy. Journal of Biomedicine and Biotechnology，2003，2003(2)： 92~101 8、 McCaffrey A P，Meuse L，Pham T T，Conklin D S，Hannon G J，Kay M A. RNA interference in adult mice. Nature，2002，418(6893)： 38~39 9、 Sato M，Johnson M，Zhang L Q，Zhang B，Le K，Gambhir S S. Optimization of adenoviral vectors to direct highly amplied prostate-specificexpression for imaging and genetherapy. Molecular Therapy，2003，8(5)： 726~737 10、 Tseng J C，Levin B，Hunado A，Yee H，de Castro I P,Jimenez M. Systemic tumor targeting and killing by Sindbis viral vectors. Nature Biotechnology，2004，22(1)： 70~77 11、 Wang X，Rosol M，Ge S，Peterson D，McNamara G，Pollack H. Dynamic tracking of human hematopoietic stem cell engraftment using in vivo bioluminescence imaging. Blood，2003，102(10)： 3478~3482 12、 Kim D E，Schellingerhout D，Ishii K，Shah K，Weissleder R. Imaging of stem cell recruitment to ischemic infarcts in a murine model. Stroke，2004，35(4)： 952~957 13、 Paulmurugan R，Gambhir S S. Monitoring protein-protein interactions using split synthetic renilla luciferase protein-fragment-assisted complementation. Analytical Chemistry，2003，75(7)： l584~1589 14、 Zhang N，Weber A，Li B，Lyons R，Contag P R，Purchio A F. An inducible nitric oxide synthase-luciferase reporter system for in vivo testing of anti-inflammatory compounds in transgenic mice. The Journal of Immunology，2003，170(12)：6307~6319 15、 Hoffman R M. Green fluorescent protein imaging of tumour growth，metastasis，and angiogenesis in mouse models. The Lancet Oncology，2002，3(9)： 546~556

近日，瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员通过使用3D气溶胶喷射打印，开发了一种生产高效X射线探测器的新方法。这种新型探测器可以很容易地集成到标准微电子设备中，从而大大提高了医疗成像设备的性能。研究成果发表在美国化学学会科学月刊《ACS Nano》上。这种新型探测器是由洛桑联邦理工学院基础科学学院福罗带领的研究小组研发的，其由石墨烯和钙钛矿组成。利用瑞士电子学与微电子科技中心的气溶胶喷射打印设备，研究人员在石墨烯基底上3D打印钙钛矿层。其想法是，在设备中，钙钛矿充当光子探测器和电子放电器，而石墨烯则放大输出的电信号。研究中开发的气溶胶喷墨打印方法的示意图（图片来源：物理学家组织网）此外，报道称，研究人员使用了甲基碘化铅钙钛矿，由于其引人入胜的光电性能以及低廉的制造成本，最近这种钙钛矿备受关注。该研究小组的化学家恩德雷霍瓦特说：“这种钙钛矿含有重原子，这为光子提供了高散射截面，因此使其成为X射线探测的完美候选材料。”结果表明，这种方法生产的X射线探测器具有破记录的高灵敏度——比同类最佳医学成像设备提高了4倍。“通过使用带有石墨烯的光伏钙钛矿，对X射线的响应大大增加。”福罗说，“这意味着，如果我们在X射线成像中使用这两者的组合材料，成像所需的X射线剂量可以减少1000多倍，从而降低这种高能电离辐射对人体健康的危害。”福罗说，钙钛矿-石墨烯探测器的另一个优点是它不需要精密的光电倍增管或复杂的电子设备，因此它让医学成像变得很简单。报道称，该项研究中使用的气溶胶喷射打印技术是一种相当新颖的技术，可用于制造3D打印的电子元件，如电阻、电容、天线、传感器和薄膜晶体管，甚至还可在特定基材上打印电子产品，如手机外壳。除了X光照片外，X射线医疗用途还包括透视、癌症放射治疗和电子计算机断层扫描。而这种新型探测器易于合成，应用领域更加前沿，可广泛应用于太阳能电池、LED灯、激光器和光电探测器等。

第八届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2023)于2023年11月28日-30日在浙江杭州召开，本届大会主题为“分析仪器创新进展、挑战及对策”，为促进行业的沟通与交流，会议邀请了院士、知名学者、青年科技工作者和科技管理人员参会并作学术报告。11月30日下午，生物光学成像技术创新论坛(分论坛九)顺利举行。会议现场邀请到了中国科学院生物物理研究所研究员纪伟、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员史国华、上海市高端科学仪器技术创新中心隶创科技主任/教授康怀志、潘安 中国科学院西安光学制密机械研究所副研究员/中心主任潘安、华东师范大学教授陈建刚、复旦大学附属浦东医院科主任/主任医师游庆华六位专家学者为现场观众作精彩报告。为现场观众带来超分辨成像、介观显微镜、人工智能生物光学成像仪、高通量数字成像、超声AI、国产医疗设备创新等精彩报告。报告题目：单分子定位超分辨成像技术进展报告人：纪伟 中国科学院生物物理研究所 研究员报告伊始，纪伟研究员首先向介绍了干涉定位的成像原理，并向大家介绍了ROSE显微镜提升侧向(XY)分辨率、ROSE-Z显微镜提升轴向(Z)分辨率；基于笼式结构的超稳冷冻定位显微镜介绍了冷冻荧光成像的优势，同时介绍了冷冻电子断层成像技术、细胞纳米结构三维成像、结构生物学应用等多项创新技术。纪伟研究员介绍道，基于干涉定位技术研制ROSE显微镜，可实现5纳米XY分辨率量；研制ROSE-Z显微镜，可实现5纳米Z分辨率；ROSE&ROSE-Z显微镜可用于细胞纳米结构解析。基于冷冻定位技术研制冷冻定位显微镜，可实现光电融合成像；冷冻显微镜可用于引导冷冻电镜数据收集；冷冻显微镜可用于引导冷冻电镜样品减薄制备。报告题目：介观显微物镜研究进展报告人：史国华 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 研究员光学在生物医学上具有多种强大的成像模态，这些模态目前都取得了重大进展，对疾病的理解和临床治疗具有重大的影响。随着科研的发展和生物成像需求，人们对光学成像的要求逐渐向更深程度发展，2016年英国的University of Strathclyde提出一种特殊设计的物镜，可实现6mm成像视场下，分辨率达到0.6um，被评为当年度全球物理十大突破，介观显微物镜逐渐进入人们的视野。介观显微介于宏观与微观之间，需要复杂的光学系统设计，专用性强，可以理解为低放大倍率，高数值孔径的物镜，可以对宏观的对象实现微观分辨率。随后史国华研究院介绍了这项技术在以英国、美国、日本等国家为代表的国际领域取得的进展，以及相应的应用领域。目前，医工所也在相关领域取得了一定的进展，并产出了相应的物镜，相比同类型产品检测难度有所降低，更易使用。介观显微镜目前重要的应用领域为智能化数字病理诊断，能够解决临床重大问题，如恶性肿瘤的检测。随后史国华研究员介绍了智能数字式半自动显微镜(Leica DM 4000M)、VENTANA 数字病理切片扫描仪(Roche)等设备，指出介观显微镜主要服务于基础生物技术研究、数字医疗教学、临床病理诊断等领域。最后，史国华研究员也表达了对物镜发展的期待，未来将和课题组成员继续努力，为医疗诊断行业贡献力量。报告题目：人工智能生物光学成像仪器研发与应用报告人：康怀志 上海市高端科学仪器技术创新中心隶创科技主任/教授康怀志主任从图像显示、光学系统、变倍放大、运动控制、实时图像分类、实时图像拼合融合、自动聚焦算法等几个部分介绍了智能生物成像仪器及关键技术。同时指出了高清光学成像系统对设备的光源、透镜、滤光器、探测器等方面的要求。自动变倍放大技术对透镜组的数量和布局、透镜的属性、自动调焦机构等几个方面做出了相应的要求。目前优质的生物光学成像仪器结构具有实时自动扫描、信息网络化、智能一体、服务临床场景等四个方面的功能特点，在主机上方面可以做到结构简单、性能稳定、体积小、操作简单，进而做到独立模块化运作、可拓展、可调配、操作简单。扫描成像及图像拼接可以通过图像匹配技术计算用于匹配参考图像和待匹配图像的特征点，基于特征点进行特征点匹配，最后通过匹配的特征点进行图像融合。仪器主要应用于基础生物技术研究、数字医疗教学、临床病理诊断等方面，是一项重要的诊断工具。报告题目：傅里叶叠层显微成像技术：从高通量数字成像到大规模高内涵药物筛选报告人：潘安 中国科学院西安光学制密机械研究所 副研究员/中心主任高通量数字显微镜在科学研究、医疗健康、药物筛选领域是刚需仪器，数字医疗+人工智能无疑是医疗行业的重要发展趋势。如何在诊疗过程实现高质量读片无疑是一项重要的课题。相比于检验，影像科室，病理科的人员素质要求高，培养周期长，人工读片效率低。而AI病理分析则为这一困境提供了破局之策，相比于人工读片，AI病理分析可以节省70%的时间，成功率平均达到50-60%，但是目前市场上缺乏病理科高质量读片仪器。光学成像的诞生与发展是时代的必然产物。千百年来，人们对长驻影像的渴望和对影像记录和信息传播分享的需求，推动了光学成像技术的变革。可以说，其从无到有、从黑白到彩色、从静态到动画，依托的便是光学成像技术的变革。傅里叶叠层显微成像术证明了并非只有干涉才能记录相位，分辨率可以突破系统行射限制，一个算法完成相位恢复、合成孔径、上采样。傅里叶叠层显微成像术依托光场调控和非干涉相位恢复算法，能够应用于病理学和光学遥感。报告题目：超声AI在临床多科室的应用研究报告人：陈建刚 华东师范大学 教授陈建刚从背景与原理、数字病理学、药物筛选应用、下一步计划等四个方面基于高质量病理重构结果的AI分类与识别。针对术中病理制片时间长，提出基于相位的虚拟染色方法推动科研最后一公里，研发高通量显微镜，服务科学仪器与医疗市场。超声人工智能肺炎辅助诊断技术可以应用于超声人工智能肺炎辅助诊断技术、超声气胸自动诊断技术、下腔静脉自动测验技术、B线自动检测、视神经鞘直径测量、基于流体动力学模型的无创颅内压监测等急救急症，同时，该技术还可适用于麻醉、骨科、中医、肿瘤、消化、产科等领域，具有丰富的适用场景。报告题目：从临床医疗实践角度浅述国产医疗设备的创新方向及系统性评估报告人：游庆华 复且大学附属浦东医院 科主任/主任医师随着人口老龄化和健康意识的提高，预防和早诊早治逐渐成为医疗领域的主旋律，分级分层治疗已是必然，医院端诊疗地位逐渐下降，而医院前端和医院后端医疗市场成为医疗持续增长的最大引擎，但国产化医疗设备却不能满足市场需求，处于尴尬的境地。目前的科学仪器主要用于基础科学研究、实验和分析，极少直接用于临床诊疗。游庆华主任坦言国产医疗设备存在设计工艺差、性能不稳定、准确率不高、缺乏定期疫准和检测等问题。接着，他从技术瓶颈难以克服、资金投入的缺乏、政策支持力度不足等三个方面分析了国产医疗设备面临的困境。同时他指出，国产医疗设备仪器厂商在设计时应面对市场需求，对应用场景和系统性要素评估，不能“闭门造车”，切实满足市场需求。他期待未来医疗检测的筛查数据和结果能够及时上传形成医疗大数据库，为政府和主管部门制定相关政策提供有效的科学支撑。

乔纳森&bull 罗森伯格(Jonathan Rothberg) 　　价格低廉的便携式高质量超声波设备可以使医生最常用的成像技术为更多人所用。 　　企业家乔纳森&bull 罗森伯格(Jonathan Rothberg)正在着手研究开发一款新的扫描仪，只有苹果手机大小，却能够用3D图像技术栩栩如生地扫描出人体内部构造。 　　罗森伯格表示，他已经筹措到1亿美元的融资来打造一个新的医学成像设备，在未来这个设备几乎可能和听诊器一样便宜，而且还可以使医生们的问诊更加有效率。根据专利文献，这项技术依赖于一种新型超声波芯片，最终可能通过它来用热力来摧毁癌细胞，或者向大脑细胞传送信息。 　　罗森伯格很善于将半导体技术与生物技术相结合。他先后创办又出售了两家DNA测序公司，454和Ion Torrent Systems，从而收获5亿美元。这笔利润足以让这个不讲究穿着的富翁开著名为Gene Machine 的游艇在大海里遨游以及研究一些高深的兴趣爱好，例如对数学天才的基因进行测序。 　　目前，成像系统由Butterfly Network进行开发，这是一家创办了三年的公司，也是少数几个极具优势的公司之一，罗森伯格认为它将来可以脱离4Combinator独立融资，4Combinator是罗森伯格创立的孵化器，用于创建和投资将医学传感器与人工智能科学(称为深度学习)相结合的公司。 　　罗森伯格并没有透露更多关于Butterfly公司当前研发的设备的具体工作原理，甚至连设备的外观也被严格保密。&ldquo 产品的所有细节我们会在产品上市的时候一并公布，也就是18个月之后，&rdquo 他说。但是罗森伯格保证这款设备一定会尽可能小巧，价格为几百美元，可与手机连接，并且可以诊断乳腺癌或胎儿成像。 　　根据Butterfly在一份专利申请报告中的描述，它旨在开发一款简洁且多功能的新型超声波扫描仪，可以创建实时三维立体图像。把仪器放到用户腰部，就可以像透过玻璃窗一样观察腹腔内部结构。 　　Butterfly Network向专利局提交的小型3D超声波成像装置的概念图。 　　有了由罗森伯格和包括斯坦福大学和德国Aeris Capital在内的投资者提供的大量资金，Butterfly将全部精力放在新兴技术领域&mdash &mdash 将超声波发射器连同电路和处理器一起嵌入半导体晶片上。这样的设备被称为&ldquo 电容器微超声波转换器&rdquo ，简称CMUT。 　　目前，大多数超声波检测仪都是使用小型压电晶体或者陶瓷来发射和接收声波。但是连接这些零部件需要特别严密，然后再通过电缆连接到一个单独的盒子处理信号。如果有技术能将超声波元件直接集成到计算机的芯片上，那么就可以大批量地生产这样的装置，并且可以与软件结合更加容易地生成精确的3D图像。 　　&ldquo 人们一直在设想这样的产品，只是怎样实现并且投入到商业应用一直是一个难题。&rdquo 　　在诊疗过程中，医生使用最多的超声波，例如检查孕妇肚子里有胎儿，找出软组织例如肝脏中的肿瘤，还可以用声波使细胞温度升高来治疗前列腺癌。 　　超声波微芯片的想法可以追溯至1994年，斯坦福大学教授布图鲁斯&bull 胡里-阿古柏(Butrus Khuri-Yakub)(罗森伯格公司的顾问)制出了第一个超声波微芯片，虽然包括通用和菲利浦在内的公司用了十年的时间想使之商业化，但是由于功能不稳定和制造困难，最后都失败了。 　　&ldquo 人们一直在设想这样的产品，只是怎样实现并且投入到商业应用一直是一个难题，&rdquo 理查德&bull 普兹贝拉(Richard Przybyla)说道，他是加利福尼亚伯克利Chirp Microsystems 公司电路设计主管，这家公司正在开发一种可让计算机识别人类姿势的超声波系统。&ldquo 也许大量的投资和一个专业的团队是实现人们一直以来的设想的关键。&rdquo 　　罗森伯格对超声波技术产生兴趣完全是因为他的大女儿，她现有已是一名大学生了，她患有结节状硬化症，这种疾病会导致癫痫的发作以及引发肾脏恶性囊肿的生成。因此，在2011年，罗森伯格赞助担保了一项在辛辛那提进行的实验，研究是否可以采用高强度的超声波脉冲加热破坏肾脏肿瘤。 　　这项研究后来启发了罗森伯格，他看到研究中的整个设备包括一个观察肿瘤的核磁共振仪，以及一个加热破坏肿瘤的超声波探头。这套设备不仅昂贵且效率低下，就像&ldquo 一台激光打印机连续工作8天，然后打印出来的画面就你是小孩的蜡笔画。&rdquo 他希望开发出一款便宜、快速、精确的设备来取代这个价值600万美元的笨重机器。 　　罗森伯格声称，他有Butterfly技术的&ldquo 秘密武器&rdquo ，但他不会公布出来。但他透露，这个秘密武器具有智能设备的功能，其电路设计可以解决CMUT技术所面临的物理局限性和制造问题。 　　Butterfly Network的联合创始人内华达&bull 桑奇兹(Nevada Sá nchez)曾帮助天文学家设计了一种成本非常低的射电望远镜，它的信号处理方式就是蝴蝶网络(butterfly network)，这就是这个公司名字的由来。格雷格&bull 哈尔瓦特(Greg Charvat)也是Butterfly的合作伙伴，他曾在麻省理工学院林肯实验室开发了一种即使隔着厚厚的墙也能看到人体内部器官的雷达。 　　4Combinator的总部坐落在康涅狄格的吉尔福德，哈尔瓦特和桑奇兹向前来参观的人们展示了用原型芯片拍摄的一副一枚一分硬币照片，你可清楚地看见硬币上的字母和数字。哈尔瓦特解释到：&ldquo 随着芯片制造产业的发展和雷达技术的创新，我们可以更大胆地想象未来，把分辨率从毫米精确到微米甚至更小。&rdquo 　　超声波的工作原理是发出声音和捕获回音。超声波还可以生成一束能量集中的声波，集成了超声波芯片的设备最终可以用来治疗肿瘤。再小一点的设备可以用来给大脑传送信息(最新的发现表明神经元可以被超声波激活。) 　　&ldquo 我认为，它能帮助人们更快速地辨识疾病，尤其在时间紧迫的时候，这项技术可以使医生事半功倍。&rdquo 　　罗森伯格说，他的首要目标是降低成像系统的市场价格，即使是最贫穷地区的人们也可以用上这种设备。他表示，这种设备的关键在于软件，包括人工智能研究者们开发的技术，通过提取大量图像和关键特征来实现自动诊断。 　　&ldquo 我们希望这个扫描仪能够像iPhone的&lsquo 全景拍照&rsquo 功能一样工作，&rdquo 罗森伯格说，他指的是一种智能手机功能，可以让拍摄者移动拍摄全景，自动合成一幅图像。罗森伯格表示，除了能够识别目标(身体器官，例如胎儿)和帮助使用者找到特定的器官之外，该仪器还能够结合相关的软件初步诊断病情。 　　&ldquo 当我们有成千上万的照片做参考依据时，我认为，人们就可以更快速地辨识疾病。尤其在时间紧迫的时候，这项技术可以使医生事半功倍，&rdquo 罗森伯格说，&ldquo 我有信心这项技术必能实现。&rdquo 　　罗森伯格说，他的孵化器除Butterfly外已经创建三家公司，他给予每家公司500万美金至2000万美金的基础资金。其中包括研究结节性硬化症治疗的生物公司Lam Therapeutics 尚未公布开发何种技术的初创公司Hyperfine Research 以及一家未命名的公司。

5月10日，国家发展和改革委员会官方网站发布关于印发《“十四五”生物经济发展规划》（以下简称“《规划》”）的通知，《规划》中明确“十四五”期间生物技术和生物产业的发展目标，包括生物经济总量规模迈上新台阶、生物科技综合实力得到新提升、生物产业融合发展实现新跨越、生物安全保障能力达到新水平、生物领域政策环境开创新局面。“十四五”生物经济发展规划通知全文科学规划、系统推进我国生物经济发展，是顺应全球生物技术加速演进趋势、实现高水平科技自立自强的重要方向，是前瞻布局培育壮大生物产业、推动经济高质量发展的重要举措，是满足生命健康需求快速增长、满足人民对美好生活向往的重要内容，是加强国家生物安全风险防控、推进国家治理体系和治理能力现代化的重要保障。为贯彻落实党中央、国务院决策部署，加快发展生物经济，依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》编制本规划。一、生物经济发展形势当前，生命科学已成为前沿科学研究活跃领域，生物技术成为促进未来发展的有效力量。生物经济以生命科学和生物技术的发展进步为动力，以保护开发利用生物资源为基础，以广泛深度融合医药、健康、农业、林业、能源、环保、材料等产业为特征，正在勾勒人类社会未来发展的美好蓝图。党的十八大以来，我国生物经济发展取得巨大成就，产业规模持续快速增长，门类齐全、功能完备的产业体系初步形成，一批生物产业集群成为引领区域发展的新引擎。生物领域基础研究取得重要原创性突破，创新能力大幅提升。生物安全建设取得历史性成就，生物安全政策体系不断完善，积极应对生物安全重大风险，生物资源保护利用持续加强，为加快培育发展生物经济打下了坚实基础。“十四五”时期是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年，也是生物技术加速演进、生命健康需求快速增长、生物产业迅猛发展的重要机遇期。我国是全球生物资源最丰富、生命健康消费市场最广阔的国家之一，一些生物技术产品和服务已处于第一梯队，新冠肺炎疫情防控取得重大战略成果，依托强大国内市场、完备产业体系、丰富生物资源和显著制度优势，生物经济发展前景广阔。同时，生物经济发展也面临不少挑战，全球疫情仍在持续演变，传统生物安全问题和新型生物安全风险相互叠加，生物产业原创能力仍较为薄弱，生物资源保护开发利用体系尚不完备，生物经济发展缺乏顶层设计和统筹协调等。需科学分析我国生物经济发展形势，把握面临的风险挑战，科学规划、系统推进“十四五”时期我国生物经济发展。二、总体要求（一） 指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，弘扬伟大建党精神，坚持稳中求进工作总基调，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，构建新发展格局，推动高质量发展，以深化供给侧结构性改革为主线，以改革创新为根本动力，以满足人民群众日益增长的美好生活需要为根本目的，坚持系统观念，更好统筹发展和安全，加强战略性、前瞻性研究谋划，充分发挥我国生物经济发展优势，推动生物技术赋能经济社会发展，加快构建现代生物产业体系，有序推进生物资源保护利用，着力做大做强生物经济，加强国家生物安全风险防控和治理体系建设，提高国家生物安全治理能力，切实筑牢国家生物安全屏障。（二） 基本原则。——坚持创新驱动。加快推进生物科技创新和产业化应用，打造国家生物技术战略科技力量，健全生物技术科研攻关机制，加快突破生物经济发展瓶颈，实现科技自立自强，提升产业链供应链安全稳定水平。——坚持系统推进。推动有效市场和有为政府更好结合，科学施策，统筹谋划，加快生物技术向多领域广泛融合赋能，加强生物领域产学研用深度融合，加快培育生物领域新技术、新产业、新业态、新模式。——坚持合作共赢。以更高水平的对外开放、更大力度的改革举措，集聚全球生物创新资源。积极参与全球生物安全治理，推动生命科学、生物技术双边和多边国际合作，促进创新要素合理流动，实现生物经济效益互利共赢。——坚持造福人民。面向人民生命健康，恪守人与自然和谐共生客观规律，实现生物经济发展与生态文明建设互融互促，确保生命科学、生物技术造福人民群众，更好满足人民群众日益增长的美好生活需要。 ——坚持风险可控。贯彻总体国家安全观，贯彻落实生物安全法，强化底线思维，按照以人为本、风险预防、分类管理、协同配合的原则，加强国家生物安全风险防控和治理体系建设，提高国家生物安全保障能力，切实筑牢国家生物安全屏障。（三）发展目标。“十四五”时期，我国生物技术和生物产业加快发展，生物经济成为推动高质量发展的强劲动力，生物安全风险防控和治理体系建设不断加强。生物经济总量规模迈上新台阶。生物经济增加值占国内生产总值的比重稳步提升，生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物技术服务等战略性新兴产业在国民经济社会发展中的战略地位显著提升。生物经济领域市场主体蓬勃发展，年营业收入百亿元以上企业数量显著增加，创新创业企业快速成长。生物科技综合实力得到新提升。生命学科基础研究投入大幅提高，生物产业研发投入强度显著提高，高价值发明专利拥有量大幅增加，关键核心技术取得新突破。生物产业创新中心、工程研究中心、技术创新中心等创新平台竞争力和辐射带动力显著增强，生物经济区域性创新高地、生物产业集群数量和影响力显著提升。创新产品和服务对生物产业增长贡献率显著提高。生物产业体系更加发达，产业链、供应链更加协调稳定。生物产业融合发展实现新跨越。生物技术和生物产业更加广泛惠及人民健康、粮食安全、能源安全、乡村振兴、绿色发展。生物药物和医疗服务社会普及程度明显提升，基因检测技术覆盖率持续提高，生物领域第三方服务机构数量稳步增长。生物能源稳步发展，生物基材料替代传统化学原料、生物工艺替代传统化学工艺等进展明显。生物安全保障能力达到新水平。加快国家生物安全风险防控和治理体系建设，生物安全监测预警、应急处置、基础保障、事后恢复能力显著提升，形成平战结合的应对重大新发突发传染病、动植物疫情等生物安全事件联防联控机制，基本建成国家主导、防控兼备、多元立体、机制顺畅、基础扎实的生物安全风险防控和治理体系。公共卫生防控救治能力大幅提高，重大疫情防控早发现、早报告、早隔离、早治疗的体制机制不断健全，疫情防控相关科研攻关、基础保障、创新能力显著提升。生物领域政策环境开创新局面。体制机制和制度环境更加优越，促进先进技术、人才、资本等创新要素集聚和流动。生物技术市场交易更加活跃，审评审批、市场准入、产品定价、市场监管、产权保护等体制机制改革持续深入，生物资源保护开发利用体制机制更加健全完善，专业化市场服务机构持续增加。展望 2035 年，按照基本实现社会主义现代化的要求，我国生物经济综合实力稳居国际前列，基本形成技术水平领先、产业实力雄厚、融合应用广泛、资源保障有力、安全风险可控、制度体系完备的发展新局面。（四）重点发展领域。紧紧围绕生命科学和生物技术发展变革趋势，聚焦面向人民群众在医疗健康、食品消费、绿色低碳、生物安全等领域更高层次需求和大力发展生物经济的目标，充分考虑生物技术赋能经济社会发展的基础和条件，优先发展四大重点领域。顺应“以治病为中心”转向“以健康为中心”的新趋势，发展面向人民生命健康的生物医药，满足人民群众对生命健康更有保障的新期待。着眼提高人民群众健康保障能力，重点围绕药品、疫苗、先进诊疗技术和装备、生物医用材料、精准医疗、检验检测及生物康养等方向，提升原始创新能力，加强药品监管科学研究，增强生物医药高端产品及设备供应链保障水平，有力支撑疾病防控救治和应对人口老龄化，建设强大的公共卫生体系和深入实施健康中国战略，更好保障人民生命健康。顺应“解决温饱”转向“营养多元”的新趋势，发展面向农业现代化的生物农业，满足人民群众对食品消费更高层次的新期待。着眼保障粮食等重要农产品生产供给，适应日益多元的营养健康食物等消费需求，重点围绕生物育种、生物肥料、生物饲料、生物农药等方向，推出一批新一代农业生物产品，建立生物农业示范推广体系，完善种质资源保护、开发和利用产业体系，更好保障国家粮食安全、满足居民消费升级和支撑农业可持续发展，构建更加完善的全链条食品安全监管制度，确保人民群众“舌尖上的安全”。顺应“追求产能产效”转向“坚持生态优先”的新趋势，发展面向绿色低碳的生物质替代应用，满足人民群众对生产方式更可持续的新期待。着眼加快建设美丽中国目标，重点围绕生物基材料、新型发酵产品、生物质能等方向，构建生物质循环利用技术体系，推动生物资源严格保护、高效开发、永续利用，加快规模化生产与应用，打造具有自主知识产权的工业菌种与蛋白元件库，推动生物工艺在化工、医药、轻纺、食品等行业推广应用，构建生物质能生产和消费体系，推动环境污染生物修复和废弃物资源化利用，确保生态安全和能源安全。顺应“被动防御”转向“主动保障”的新趋势，加强国家生物安全风险防控和治理体系建设，满足人民群众对生物安全更好保障的新期待。着眼贯彻总体国家安全观、统筹发展和安全的要求，重点围绕国家生物安全风险防控和治理体系建设，完善顶层设计，构建国家生物安全法律法规制度体系，加强重大新发突发传染病、动植物疫情疫病防控和救治能力建设，全面提高国家生物安全保障能力。积极参与生物安全全球治理，同国际社会携手应对日益严峻的生物安全挑战，加强生物安全政策制定、风险评估、应急响应、信息共享、能力建设等方面的双多边合作交流，为世界贡献中国智慧、提供中国方案。三、大力夯实生物经济创新基础坚持发挥创新在生物经济发展中的基础作用，强化市场导向、需求牵引，推动生命科学研究、生物技术创新与发展生物经济新动能紧密结合，加快推动生物经济创新发展。（五） 加快提升生物技术创新能力。加强原创性、引领性基础研究。瞄准临床医学与健康管理、新药创制、脑科学、合成生物学、生物育种、新发突发传染病防控和生物安全等前沿领域，实施国家重大科技项目和重点研发计划。加快打造生物领域国家战略科技力量，积极凝聚大团队、集聚大资源、实施大项目、取得大突破。强化国家重大科技基础设施牵引作用，聚焦“四个面向”超前部署引领性设施，加快转化医学研究、多模态跨尺度生物医学成像等建设，鼓励依托设施建设前沿交叉研究平台，加强设施运行开放和数据共享。打好关键核心技术攻坚战。实行“揭榜挂帅”、“赛马”制度，开展生物领域关键核心技术攻关，集中力量补齐底层技术、关键部件、共性基础技术和材料、基础软硬件等发展短板，加强供需协同，提高创新链整体效能。开展前沿生物技术创新。加快发展高通量基因测序技术，推动以单分子测序为标志的新一代测序技术创新，不断提高基因测序效率、降低测序成本。加强微流控、高灵敏等生物检测技术研发。推动合成生物学技术创新，突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术，有序推动在新药开发、疾病治疗、农业生产、物质合成、环境保护、能源供应和新材料开发等领域应用。发展基因诊疗、干细胞治疗、免疫细胞治疗等新技术，强化产学研用协同联动，加快相关技术产品转化和临床应用，推动形成再生医学和精准医学治疗新模式。部署开展中医药治疗重大疾病作用机制及针灸作用原理研究。鼓励发展生物计算、脱氧核糖核（DNA）存储等新技术。（六） 培育壮大竞争力强的创新主体。强化企业创新主体地位。发挥生物领域龙头企业引领支撑作用，引导大企业向产业链上下游开放科技创新、供应链、金融服务等资源，推动与中小企业融通创新。围绕生物医药、生物农业、生物制造等规模大、影响广的重点领域，鼓励生物创新企业深耕细分领域，厚植发展优势，培育成为具有全球竞争力的单项冠军。以促进关键技术突破和科技成果转化应用为目标，支持龙头企业牵头组建创新联合体，承担建设产业创新中心、工程研究中心、技术创新中心、制造业创新中心等创新平台。鼓励生物技术领域创新创业，支持中小微企业发展。发展壮大新型创新力量。在高端科研仪器、医疗设备、新药创制、生物制造、生物育种、生物质能等前沿领域，支持有影响力的用户单位牵头建立产用联合体，与生产企业共同合作开展生物产品技术创新和示范验证，构建“应用示范-反馈改进-水平提升-辐射推广”的良性循环发展机制。围绕重大疾病预防和治疗，加快建设研究型医院、临床医学研究中心和转化医学研究中心，鼓励有条件的医疗机构设立研究型病房，加强医工、医校结合，试点开展临床研究制度创新，提升医药卫生成果转化和功能验证能力。鼓励建设行业研究院和创新发展联盟，健全完善生物产品和服务的标准体系，促进产学研用深度融合，提高行业发展质量和效率。（七） 优化生物经济创新发展的区域布局。建设生物经济创新发展高地。服务国家重大区域战略，引导创新资源向京津冀、长三角、粤港澳大湾区集聚发展，围绕生物医药、生物农业、生物制造等领域培育一批世界级龙头企业，促进城市间产业分工协作和要素有序流动，加快提升产业链供应链现代化水平。发挥北京、上海、江苏、广东、成渝双城经济圈等地区生物产业体系完备、科研基础扎实、医疗资源丰富、国际化程度较高等优势，集中力量组织实施重点产业专项提升行动，先行先试改革举措，打造具有全球竞争力和影响力的生物经济创新极和生物产业创新高地。提升生物产业集群竞争力。推动国家生物产业基地向高端化、国际化、平台化方向发展，立足区位和产业比较优势，建设一批关键共性技术和成果转化平台，加强国际科技创新和产业协作，有减有增控制发展规模，促进重点产业升级，打造具有国际竞争力的生物产业集群。引导生物产业园区聚焦优势领域和产业链重点环节深耕细作，促进相关人才、技术、资金等要素集中，不断提升成果转化水平和知识产权服务能力，提高专业化、特色化、绿色化发展水平。（八） 深化生物经济创新合作。鼓励国内生物领域科研机构主动发起和参与国际大科学计划，主动参与生物资源保护利用、医药卫生、生物制造等领域的国际规则和标准制定。推进创新药、高端医疗器械、基因检测、医药研发服务、中医药、互联网诊疗等产品和服务走出去，鼓励生物企业通过建立海外研发中心、生产基地、销售网络和服务体系等方式加快融入国际市场。加快建设对外合作生物产业园。推动医疗健康领域国际合作，在自由贸易试验区、海南自由贸易港探索开展先进生物治疗诊断技术的开发与应用。专栏1 生物经济创新能力提升工程1．重大科技基础设施建设。建好用好蛋白质科学、多模态跨尺度生物医学成像、模式动物表型与遗传、转化医学、国家种质资源库、农业生物安全科学中心等国家重大科技基础设施。围绕探索生命奥秘、保障人民生命健康、推动农业现代化等需要，加快建设人类细胞谱系、人类器官生理病理模拟、国家作物表型组学等国家重大科技基础设施，不断提升生物领域极限研究能力。2．关键共性生物技术创新平台建设。紧扣支撑服务国家重大战略任务和重点工程，以推动应用和产业转化为目标，在重大传染病防控、重大疾病防治、新型生物药、新型生物材料、精准医学、医学影像和治疗设备、核酸和重组疫苗、生物制造菌种、林源医药、中医药、主粮等重要农产品种源、生物基环保材料、生物质能等重点领域，布局建设临床医学研究中心、产业创新中心、工程研究中心、制造业创新中心、技术创新中心、企业技术中心、生物医药检验检测及技术标准研究中心、中医药传承创新中心等共性技术平台，支撑开展关键共性技术创新和示范应用。围绕加快创新药上市审批、强化上市后监管，建设药品监管科学研究基地，建设抗体药物、融合蛋白药物、生物仿制药、干细胞和细胞免疫治疗产品、基因治疗产品、外泌体治疗产品、中药等质量及安全性评价技术平台。四、培育壮大生物经济支柱产业加快生物技术广泛赋能健康、农业、能源、环保等产业，促进生物技术与信息技术深度融合，全面提升生物产业多样化水平，推动生物经济高质量发展。（九） 推动医疗健康产业发展。助力疾病早期预防。推动基因检测、生物遗传等先进技术与疾病预防深度融合，开展遗传病、出生缺陷、肿瘤、心血管疾病、代谢疾病等重大疾病早期筛查，为个体化治疗提供精准解决方案和决策支持。加快疫苗研发生产技术迭代升级，开发多联多价疫苗，发展新型基因工程疫苗、治疗性疫苗，提高重大烈性传染病应对能力。提升疾病诊断能力。推动生物技术与精密机械、新型材料、增材制造等前沿技术融合创新，大力开发分子诊断、化学发光免疫诊断、即时即地检验等先进诊断技术和产品，发展高端医学影像等诊断装备，促进装备向智能化、小型化、快速化、精准化、多功能集成化发展。强化中医疗效判定与机制研究，推动中医药理论的传承创新。提高临床医疗水平。发展微流控芯片、细胞制备自动化等先进技术，推动抗体药物、重组蛋白、多肽、细胞和基因治疗产品等生物药发展，鼓励推进慢性病、肿瘤、神经退行性疾病等重大疾病和罕见病的原创药物研发。拓展智能手术机器人、数字疗法、粒子放疗等先进治疗技术临床应用。对开展临床应用的干细胞治疗、细胞免疫治疗、医疗新技术制定完善技术规范，科学开展临床评价。把优秀传统理念同现代生物技术结合起来，中西医结合、中西药并用，集成推广生物防治、绿色防控技术和模式，协同规范抗菌药物使用。专栏2 生物医药技术惠民工程1．早筛与精准用药。以高通量基因测序、质谱、医学影像、生物信息诊断等技术为主，重点开展肿瘤早期筛查及用药指导，继续推动耳聋、唐氏综合症、地中海贫血等出生缺陷基因筛查，推动个体化医疗实现突破。2．先进医疗装备。加强医疗装备示范应用基地建设，鼓励企业依托基地持续跟踪产品技术迭代应用示范，进一步降低诊疗费用。面向共建“一带一路”国家医疗装备需求，推动先进医疗装备惠及世界人民。3．中医药质量提升。选育一批中药材良种，从源头加强中药质量保障，推动传统中药材种植产业转型升级，建立中药材生态种植体系。开发一批优质中药，支持中医药标准化工作，建设中医药标准物质库、质控标准体系、信息数据平台。（十） 推动生物农业产业发展。提高粮食等重要农产品生产能力和质量。在尊重科学、严格监管、依法依规、确保安全的前提下，有序推动生物育种等领域产业化应用，保障粮食、肉蛋奶、油料等重要农产品供给。有序发展全基因组选择、系统生物学、合成生物学、人工智能等生物育种技术，着力提升良种培育、生产加工、推广应用等能力，加快构建商业化育种创新体系。积极推进高抗优质玉米、大豆粮食作物，开展优质生猪、白羽肉鸡、奶牛等禽畜和水产品良种攻关及科学饲养。发展合成生物学技术，探索研发“人造蛋白”等新型食品，实现食品工业迭代升级，降低传统养殖业带来的环境资源压力。提高农业生产效率。发展绿色农业，开发农业废弃物生物制剂、天然农业生物药物、精准多靶标生物农药、土壤改良生物制品等农业制品。促进前沿生物技术在农业领域融合，推动饲用抗生素替代品、木本饲料、动物基因工程疫苗、生物兽药、植物免疫调节剂、高效检测试剂、高效固碳和固氮产品等技术的创制与产业化，提高土地和资源利用效率。发展酶制剂、微生物制剂、发酵饲料、饲用氨基酸等生物饲料，解决饲料安全、原料缺乏和环境污染等养殖领域重大问题。专栏3 现代种业提升工程1．保护种质资源。以国家农作物种质资源长期库和中期库（资源圃）、畜禽基因库和保护场（区）、水产种质资源库和资源场等为重点，着力打造具有国际先进水平的种质资源保护体系，支持科研院所、高校和企业开展种质资源搜集、保存、鉴定评价和开发利用，为科研育种提供优质资源材料。2．推动育种创新。以农作物分子育种创新服务平台和鉴定平台、畜禽育种创新平台、水产联合育种平台等为重点，发展原创育种技术，支持建设一批育繁推一体化企业，着力打造具有国际水平的基础性科研和商业化育种体系，改善科研创新条件，推动产研深度融合，促进创新要素高效配置。3．开展测试评价。以农作物品种测试评价中心（站）、畜禽遗传评估中心和品种测定站、水产品种测试站为重点，对标国际先进水平，全面提升设施装备条件和品种测试（测定）能力。4．促进良种繁育。以农作物国家级育制种基地和区域性良种繁育基地、种公畜站、水产繁种基地为重点，着力打造国家农作物、畜禽和水产良种生产基地，有效保障良种供应，全面提升良种覆盖率。（十一） 推动生物能源与生物环保产业发展。助力环境保护和污染治理。依托生物制造技术，实现化工原料和过程的生物技术替代，发展高性能生物环保材料和生物制剂，推动化工、医药、材料、轻工等重要工业产品制造与生物技术深度融合，向绿色低碳、无毒低毒、可持续发展模式转型。运用功能型微生物、酶制剂等生物技术，推动实现水体脱氮除磷、重金属土壤修复、固体废物利用处置，推动提高秸秆综合利用水平，发展污染物生物环境响应监测、生物降解和生物修复、生物资源回收利用等生物环保产业链，助力打赢大气、水、土壤等污染防治攻坚战。积极开发生物能源。有序发展生物质发电，推动向热电联产转型升级。开展新型生物质能技术研发与培育，推动生物燃料与生物化工融合发展，建立生物质燃烧掺混标准。优选和改良中高温厌氧发酵菌种，提高生物质厌氧处理工艺及厌氧发酵成套装备研制水平，加快生物天然气、纤维素乙醇、藻类生物燃料等关键技术研发和设备制造。积极推进先进生物燃料在市政、交通等重点领域替代推广应用，推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。专栏4 生物能源环保产业示范工程1．生物能源领域。定向选育、推广和应用高产、高抗、速生的油料和能源林新品种，因地制宜开展生物能源基地建设，加强热化学技术创新，推动高效低成本生物能源应用。在城乡有机废弃物集中地区开展纤维素乙醇、生物柴油、生物天然气产业示范，打通生物质原料收集、有机肥生产使用等重要环节，提高生物燃料生产专栏7 生物经济先导区建设行动在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈等区域，以城市为载体布局建设生物经济先导区，围绕生物医药、生物农业、生物能源、生物环保等领域开展科技创新和改革试点，引领我国生物经济发展壮大。生物经济先导区重点是探索构建适应生物经济时代的前瞻性制度框架和政策实施体系，集中建设凝聚高层次人才、实现创新突破的科技与产业创新平台，通过合作园区、离岸科技孵化器等方式深化国际合作。八、保障措施（二十六） 加强组织领导。深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，增强 “四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”，把党的领导贯彻到发展生物经济的全过程。发展改革委要牵头强化对生物经济发展的统筹，健全教育、科技、工业和信息化、财政、农业农村、自然资源、生态环境、卫生健康、市场监管、林草、药监等各有关部门参与的协调机制，推动生物经济发展的重大规划、重大改革、重大政策和重大工程。（二十七） 营造良好氛围。加强生物技术科普宣传，提高公众对生命科学和生物技术的认知接受程度，建设一批生物技术科普平台，营造有利于公众客观、科学理解生物技术的人文社会环境。支持举办国际性生物经济高端论坛，提高我国生物经济影响力。鼓励国家高端智库（试点）单位牵头，联合有关科研院所、企业、金融机构、媒体等各方力量，加强生物经济发展智力支撑，推动开展生物经济立法、监管、政策、统计等重大问题研究，加强对生物经济政策的解读。推动行业自律、公众监督相结合，加强生物经济重大问题争端协商。（二十八） 强化协调配合。各地区、各有关部门要高度重视生物经济发展工作，加强地方规划、有关专项规划与本规划的衔接，切实抓好本规划实施。地方各级人民政府要建立健全工作机制，细化实化政策措施，推动本规划的各项任务落实到位。各有关部门要按照职责分工抓好任务落实，加快制定配套政策，共同推动生物经济发展壮大，把生物安全工作责任落到实处。本规划实施中涉及的重大事项、重大政策和重大项目要按程序报批。适时开展规划实施情况监测评估，重大问题及时向党中央、国务院报告。附件：十四五生物经济发展规划.pdf

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 数十年来，科学家一直在使用荧光显微镜来研究生物细胞和生物的内部运作。但是，这些平台中的许多平台通常太慢，无法跟随3D的生物学作用，并可能在强光照射下对生物样本造成破坏。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了应对这些挑战，由香港大学（HKU）电气与电子工程学系副教授兼生物医学工程学学士学位课程主任、项目负责人Kevin Tsia博士领导的研究团队开发了一种新的光学成像技术——编码光片阵列显微术（CLAM）。它可以高速进行3D成像，并且具有足够的功率效率和柔和度，能够在扫描过程中以现有技术无法达到的水平保存活体标本。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 360px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/8b848a8f-6895-4507-a695-f4520371e1c7.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 360" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong span style=" font-size: 14px " Kevin Tsia博士（右一）和他的团队开发了一种新的光学成像技术，可以使3D荧光显微镜更高效，更不损坏。 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这项先进的成像技术最近发表在《光：科学与应用》上，这项创新已经提交了美国专利申请。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 新光学成像技术——编码光片阵列显微术（CLAM） /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现有的3D生物显微镜平台速度较慢，因为必须依次扫描标本的全部体积，并逐点、逐行或逐平面成像。在这些平台上，单个3D快照需要在标本上重复照明，标本的光照强度通常是日光的数千倍至百万倍，这很可能会损坏标本本身，因此不利于长期用于各种解剖学、发育生物学和神经科学等领域的生物成像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外，这些平台通常很快耗尽有限的荧光“预算”——这是一个基本限制，即荧光灯只能在有限的时间内通过照明产生，然后在一个称为“光漂白”的过程中永久消失，这就限制了在一个样本上可以执行多少图像采集。& nbsp /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 360px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/3ca9166f-5215-4fb8-b0e0-a6eee546de6d.jpg" title=" 　编码光片阵列显微镜（CLAM）.jpg" alt=" 　编码光片阵列显微镜（CLAM）.jpg" width=" 600" height=" 360" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong span style=" font-size: 14px " 编码光片阵列显微镜（CLAM） 香港大学 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Tsia博士说：“ 样品上的重复照明不仅会加速光致漂白，而且还会产生过多的荧光，最终无法形成最终图像。因此，荧光& #39 预算& #39 在这些成像平台上被大大浪费了。而CLAM允许以高帧速率进行3D荧光成像，与最先进的技术（每秒约10倍的体积）相当。更重要的是，它比科学实验室中广泛使用的标准3D显微镜更节能，比标准3D显微镜温和1000倍以上，这大大减少了扫描过程中对活体标本造成的损害。”& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据介绍，CLAM的核心技术是使用一对平行反射镜将单个激光束转换成高密度的“光片”阵列，以荧光激发的方式将其扩散到整个样品区域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 整个3D体积内的图像可以同时（即并行化）拍摄的，而无需按其他技术的要求逐点、逐行或逐平面扫描样本。这样的CLAM中的3D并行化可产生非常柔和而有效的3D荧光成像，而不会牺牲灵敏度和速度，CLAM在降低光漂白效果方面也胜过普通的3D荧光成像方法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 同时，为了在CLAM中保持图像分辨率和质量，团队转向了码分复用（CDM），这是一种图像编码技术，已广泛应用于电信领域，用于同时发送多个信号。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 开发该系统的另一位博士后研究员Queenie Lai博士解释说：“这种编码技术使我们能够使用2D图像传感器同时捕获和数字重建3D中的所有图像堆栈。CDM以前从未在3D成像中使用过，我们采用了这项技术，并取得了成功。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作为概念验证的演示，该团队应用CLAM以每秒超过10体积的体积速率捕获微流体芯片中快速微粒流动的3D视频。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 挑战极限 提高CLAM扫描速度& nbsp /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CLAM对成像速度没有根本的限制，唯一的限制来自系统中使用的检测器（即用于拍摄快照的相机）的速度。随着高速相机技术的不断发展，CLAM始终可以挑战其极限，以达到更高的扫描速度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该团队进一步采取了行动，将CLAM与HKU LKS医学院新开发的组织清除技术相结合，以高帧频对小鼠肾小球和肠血管系统进行3D可视化。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 280px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/f453719f-bebb-406d-8486-fef778022593.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 280" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong span style=" font-size: 14px " 使用CLAM进行3D高速成像。学分：香港大学& nbsp /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 蔡医生说：“我们预计，这种组合技术可以扩展到档案生物学样本的大规模3D组织病理学研究，例如在大脑中绘制细胞组织以进行神经科学研究。由于CLAM成像比其他所有方法都要温和得多，因此它独特地有利于对生物样本以其活体形式进行长期和连续的& #39 监视& #39 。这可能会影响我们对细胞生物学许多方面的基本了解，例如不断跟踪动物胚胎发育成成年形式；实时监测细胞/生物如何被细菌或病毒感染；观察癌细胞如何被药物杀死，以及当今现有技术无法实现的其他挑战性任务。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CLAM可以通过最少的硬件或软件修改就适用于许多当前的显微镜系统。利用此优势，该团队计划进一步升级当前的CLAM系统，以进行细胞生物学、动植物发育生物学研究。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 原文链接： a href=" https://www.sensorexpert.com.cn/article/7303.html" _src=" https://www.sensorexpert.com.cn/article/7303.html" https://www.sensorexpert.com.cn/article/7303.html /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 附： /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 讲座：《四合一数码显微镜，多种难题一机解决！》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 主讲人：夏天齐& nbsp & nbsp 基恩士 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间：4月22日10:& nbsp 00 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 主要报告内容：此次讲座希望让更多使用显微镜的客户，了解到数码显微镜能解决的常规问题，作为技术储备，认识到VHX系列产品的一些功能和应用场景。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13067.html" target=" _self" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击报名，免费听课：https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13067.html /span /a /p

日前，Reportlinker的一份研究报告显示，2015—2020年期间全球光学成像市场将以强劲的复合年增长率增长(12.1%)，估计2020年该市场将达到17.5亿美元。制药和生物技术行业科研投入的增加，健康意识的增强而导致的对非侵入性和更安全治疗和诊断方式需求的增加，以及光学成像技术在医学诊断和治疗领域的成功应用等是这个市场的主要驱动力。然而,高成本和大量数据对新技术的要求、医疗设备的严格监管、报销的压力、数据验证的缺乏,以及熟练的操作员的缺乏等阻碍了这个市场的发展。　　按照技术原理划分，光学成像市场主要包括光学相干断层扫描(OCT)、高光谱成像(HIS)、近红外光谱(NIRS)和光声层析成像技术(PAT)。光学成像产品市场覆盖成像系统、摄像机、软件、透镜、照明系统和其他光学成像产品。成像系统市场还可以进一步分为光学成像系统和光谱成像系统。　　在预测期内，OCT技术将继续主导光学成像市场。OCT的增长主要是由于其成功的临床应用，尤其是在眼科的应用。此外, 药品和生物制药行业药品配方和其他应用中对光学成像技术日益增长的需求也将推动预测期间光学成像市场的增长。　　到2020年,北美将占全球光学成像市场最大的份额,其次是欧洲,亚太。相比亚太市场，北美和欧洲等发达地区很可能以较低的复合年增长率增长。预计预测期间，亚太地区市场增长速度最快。　　光学成像市场的主要厂商包括Carl Zeiss Meditec (德国), Topcon Medical Systems (美国), Bioptigen(美国), St. Jude Medical (美国), Philips N.V. (荷兰), Canon (日本), Perkinelmer (美国) 等。

【重点摘要】量子相干性和纠缠可以使量子成像和显微技术的分辨率和灵敏度远超传统光学物理极限。为实现这些量子技术,需要使用具备特定功能的检测器。本文旨在强调基于单光子雪崩二极管(SPAD)的传感器在量子成像和显微应用中的重要性,为下一代理想的量子成像器铺平道路。在回顾了主要的提高样本图像分辨率和灵敏度的量子物理原理技术后,指出了雪崩光电二极管(APD)、增强型耦合电荷探测器(ICCD)和电子倍增CCD(EMCCD)等不同传感器的优缺点。然后主要分析了SPAD基传感器,将其确定为量子成像的最佳候选,并批判性地讨论了需求和性能,也与已有的具有特定功能的SPAD架构进行了关联,以配合应用。最终,下一代量子成像器应当整合在此呈现的所有最优构建方案,以检测光子巧合并执行高效的事件驱动式读取,还需利用适当的技术和SPAD设计来优化所讨论的检测性能。【解析度的量子】 利用独特的量子纠缠和相干性,量子光学技术将传统光学的分辨率和灵敏度推向极限。通过操纵单个光子和光子对,量子成像系统可观测到病毒大小的细胞组织结构以及绝缘体材料中的纳米级缺陷。这种操控光的粒子性开启了成像科学的新纪元,将为生物医学应用带来广阔前景。【单光子检测的关键性】 实现量子光学成像的核心是高效和高灵敏的单光子传感。与传统的雪崩光电二极管(APD)和增强型耦合电荷探测器(ICCD)不同,单光子雪崩二极管(SPAD)可以准确检测单个入射光子及其到达时间,从而检测不同通道光子的相干性。SPAD传感器这一独特优势使其成为量子成像领域的最佳解决方案。Enlitech的SPD2200是商业级SPD特性分析系统，专注于分析和测试对LiDAR技术重要的SPAD。近期成功卖入全球SPAD前三大晶圆厂之一。它提供了光谱和时域特性分析模块，灵活满足了dToF模块开发中多样的测量需求，可灵活选择单个模块或综合使用以进行全面性的特性分析。【光子巧合的量子标记】 量子成像通常依赖于光子的量子纠缠和相干性。这需要同时检测两条光路中单个光子的到达时间,以标记光子对的关联性。SPAD传感器提供皮秒量级的时标功能,通过事件驱动式读出高效提取量子光学成像所需的关键信息,不同于CCD或CMOS成像传感器获得的整幅图像。【量子效应的跨尺度成像】 单光子检测促进了从微观尺度到生物组织或器官水平的各种跨尺度的量子成像技术。例如,利用量子光学原理设计的光学相干断层扫描可以实现细胞和组织的三维结构重建 单光子自相关光谱技术可以实现深部组织的非侵入式检测。随着光子检测方法的发展,量子成像未来可望在生命科学和医学领域得到广泛应用。【让我们期待量子世界的新景象】 当前,集成单光子检测的量子相机和显微镜仍属实验室概念验证阶段,但其呈现的分辨率和动态范围已远超同类产品。量子光学成像技术充分发挥量子世界的奥秘,必将给人类打开崭新的景象和认知世界的新视野。让我们共同期待这场成像领域的量子!图20 带电栅控SPAD图像传感器像素架构[64] 采用许可复制[64] 版权2018年,SPIE。图26 不同工艺制作的SPAD的PDP比较[54,65,81,82] 为完整起见,还增加了与ICCD PI-MAX4-III Gen和EMCCD ANDOR iXon3相关的PDP。

12月21日，北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)成立仪式在北京大学举行。 　　BIOPIC是北大在985工程中重点建设的一个跨学科实体研究中心，也是推动多学科交叉合作的一项重要举措。来自校内外的一百多位嘉宾出席了会议，与会专家一致认为，多学科交叉是21世纪科学发展的重要趋势，BIOPIC的成立适应了科学发展的潮流，可以充分利用北大作为一所综合性大学在多学科交叉研究中的独特优势，在从细胞到组织等多个层次上开展分子成像关键技术与材料的研究和开发，为推动我国基础科学与高新技术发展、提升产业结构、改善医学诊断提供支持。BIOPIC 的成立也是北京大学在建设世界一流大学进程中迈出的重要一步，必将大大促进我校在前沿交叉领域的深入合作，并推动光学成像技术和高通量测序技术在生命科学领域的应用。 　　十一届全国政协副主席、九三学社中央副主席、中国科学院生物物理研究所研究员王志珍院士，教育部科技司陈盈晖副司长，科技部基础司张先恩司长等领导莅临会场并做了即兴发言。北京大学常务副校长林建华主持了本次仪式，王志珍院士、周其凤院士、许智宏院士和谢晓亮教授共同为中心揭牌。 　　北大长江讲座教授谢晓亮在报告中展示了近年来位于国际前沿领域的单分子研究及光学成像技术的发展状况，强调其对于生命科学的重要影响。之后他详细介绍了BIOPIC的发展规划。他强调，BIOPIC的目标是发展和利用最先进的生物成像和基因测序手段，在单分子和单细胞水平上进行生命科学与医学研究。BIOPIC将利用和发展这些新兴手段从事生物化学、生物物理学、分子生物学和细胞生物学的基础研究，以及致力于解决干细胞、癌症、感染性疾病及代谢疾病的一些重大医学问题。BIOPIC希望通过跨学科、新手段的研究及校内外、国内外的合作来促进生命科学的发展。 　　据了解，BIOPIC已经组成了国际评审委员会，他们是北大生命科学院院长饶毅、北京生命科学研究所所长王晓东、清华大学生命科学院院长、医学院常务副院长施一公、哈佛大学教授庄晓薇、斯坦福大学教授Stephen Quake，巴黎高等师范大学教授David Bensimon，以及加州理工学院Beckman研究所所长Barbara Wold。 　　出席仪式的北大学校领导和专家还有许智宏、张彦、李岩松、王恩哥、李晓明，饶毅、吴凯、陈十一、肖瑞平、程和平、汤超等以及来自学校各个职能部门的领导。来自校外的众多生命科学领域的专家如王晓东、施一公，中科院生物物理所所长徐涛、华中科技大学副校长骆清铭、清华大学医学院兼职教授张奇伟等也专程出席并做了精彩的发言。

人体细胞表达的蛋白质种类超过几万种，而不同的蛋白质在细胞的定位也不一样。蛋白质亚细胞定位还会涉及到细胞功能异常和疾病。而空间蛋白质组学正是研究蛋白质在亚细胞上的定位、表达及其在亚细胞水平上的动力学，属于蛋白质组学的研究范畴。目前研究空间蛋白质组学分析的方法主要有两种：基于细胞器分离的质谱法和基于成像的蛋白质定位方法。 近期上海同济大学的朱小立研究团队在国际期刊Science Advances 发表题为“Computer-aided design of reversible hybridization chain reaction(CAD-HCR) enables multiplexed single-cell spatial proteomics imaging”的研究文章，该研究报告了一种高灵敏度和多重成像的空间蛋白质组学技术。　　杂交链式反应（HCR）是一种公认的稳健的扩增系统，并已应用于各种生物标志物分子的扩增检测。本研究开发一种可逆HCR，将HCR与DNA交换技术相结合，并利用计算机辅助设计（CAD）技术，通过与免疫识别相结合，可逆的CAD-HCR有望用于空间蛋白质组学分析。 研究人员通过多种实验对CAD-HCR的应用进行验证。使用荧光染料修饰HCR的发夹结构以验证扩增效果，结果显示扩增效果比未扩增的情况下增强约65倍，并且与常规免疫荧光相近，有利于后续成像。目的蛋白表达改变时，可逆HCR的蛋白丰度与荧光强度呈正相关，表明可逆CHR可用于目标蛋白的半定量分析。　　文章还对可逆HCR循环成像能力进行研究。在10个循环内，成像结果几乎相同，说明在不影响细胞形态的情况下实现染色和脱色循环。循环期间信号稳定输出，证明一抗的抗原性和引发剂的杂交能力也未受影响。可逆HCR解决了传统免疫荧光技术无法实现的荧光光谱重叠的问题，提供样品重复使用性，具有重要价值。　　最后研究人员使用可逆HCR对分布在单个细胞内不同亚细胞位置的9种蛋白质进行多重成像分析。结果显示9种蛋白质的分布与其理论亚细胞定位一致，并且能够很好的共定位，说明可逆HCR在亚细胞上的空间定位具有高精度，可用于单细胞蛋白质组学成像。 总之，结合CAD技术，研究团队开发了一种可循环和可逆的HCR技术，这种创新的HCR系统成功地应用于单细胞水平的空间蛋白质组学的敏感成像分析，目标蛋白的半定量和亚细胞定位可通过常规的激光共聚焦显微镜实现，可广泛用于大多数实验室，在临床诊断和生物医学研究中具有更大的应用潜力。

高压局部放电局部放电是电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电，每一次局部放电对绝缘介质都会产生一些影响，使绝缘强度下降，造成高压电力设备绝缘损坏，甚至会造成人安全隐患。目前，预防性维护人员已经开始使用声学成像技术定位局部放电，甚至能在设备过热之前就发现设备特有的声音特征。与FLIR红外热像仪配合使用，像FLIR Si124之类的声学成像仪是必不可少的设备，可以有效地发现局部放电，避免出现设备故障、代价高昂的损坏和意外停机等问题。局部放电的过程与危害根据IEC 60270的正式描述，局部放电指“只是局部地桥接导线间绝缘体的局部放电现象，可能发生在导线附近，也可能发生在其他地方。通常，局部放电是局部电应力在绝缘体或绝缘体表面集中的结果，一般表现为持续时间远远小于1毫秒的脉冲。电流总是趁人不注意时试图逃逸、跳离导线、徒劳地尝试桥接附近的电极。在寻找逃逸路线时，它首先会从老化的绝缘体上的裂缝开始。如果是架空电线，则是从因多年积污的电线表面开始。也许是在高压电缆的纸绕组上戳一个小孔，也可能隐藏在老化的液体电介质中形成的气泡附近。在电压正弦波的每个波峰和波谷，它都会持续不断地尝试（局部放电）。电流就这样日复一日地试图穿越到相邻的导线上，肉眼却无法看到这类局部放电。受持续性高压应力影响，附近的绝缘材料会在某个时刻失效，丧失对电流的约束。最终，电流会分流进入另一导线。这种情况发生时，导线会完全失效。这会对线路上连接的电气设备、开关设备、机械或设施造成了极大的破坏，代价高昂。局部放电有可能损坏工厂设备或灼伤敏感的电子设备。严重时，局部放电可能导致社区停电数小时，闲置设备，浪费宝贵的生产力。声学成像仪是预防性维护的必要工具局部放电检测是状态监测(CBM)或预防性维护(PdM)计划切实发挥作用的必要条件。越早发现，局部放电对绝缘体的损坏就越少，设备故障和后续停机风险也就越低。追踪局部放电问题有着简单的经济动机：发现问题，安排停机，然后在局部放电现场修复和更换绝缘体及电气接头，其成本和破坏性要低得多。为了准确定位局部放电，电气承包商、检查人员和专业维护人员可以使用多种诊断技术。绝缘测试仪提供了绝缘体的有效性或电阻的数值读数。FLIR红外热像仪可以定位并识别电气设备产生的阻热，通过逐像素的温度读数在可视图像中精确定位问题所在。还可以将热成像技术与声学成像技术结合起来，确定局部放电的严重程度。温度升高和声学特征可以表明绝缘设备的完整性遭到破坏。FLIR Si124满足声像仪的所有需求作为整个诊断生态系统的一部分，FLIR在红外热像诊断方案以外，还推出了声学成像解决方案。FLIR Si124工业声学成像仪是一款基于声学原理的解决方案，它可以定位和分析工业故障、老化以及缺陷如局部放电等。研究发现，在元件发热到能被红外热像仪检测到之前，局部放电会导致声音异常。这就为我们额外提供了一层提示，帮助我们提前检测到潜在的故障。虽然我们经常能在电线附近听到嗡嗡声，但人耳通常是听不到局部放电的，因此局部放电人耳很难定位，尤其是在过于嘈杂的工作场所。借助手持式声学成像仪（FLIR Si124），用户可以扫描一整个区域，在被检组件的声像图上看到局部放电产生超声波的位置，即使人耳听不到、背景噪声很大也没关系。虽然在声学成像方面，电工有许多工具可选，但从便携性到精度，需要考虑多种因素。首先，虽然大多数声学成像工具都很轻便，但要选择便于换场作业的款式。选择一台简单易用、单手可握、携带方便，符合人体工学设计且便于瞄准的手持式成像仪。很显然，FLIR Si124工业声波成像仪很好地满足了以上所有要求！麦克风更多，检测速度快10倍科技领域有一条通用法则：越多越好。从这个意义上讲，声学成像仪中增加麦克风的数量对形成细节丰富的声学图像至关重要。同样在科技领域，对于麦克风本身而言，（体积）大不一定好，因此使用MEMS（微机电系统）类型的麦克风。这类麦克风的性能达到了良好的平衡，能在不同环境下稳定地工作，功耗低，支持小体积电池，续航时间长。另外，体积小意味着更容易把它们紧凑地布置在手持工具上。更多的麦克风，都有哪些优势呢？灵敏度：FLIR Si124声学成像仪搭载了由124个MEMS麦克风精心布成的阵列，这些麦克风相互配合，使灵敏度达到高水平。麦克风越多越可以降低“空间混叠”的可能，也就是降低图像上声源错位的可能。检测范围与访问：增加麦克风的另一个优势是可以扩大检测范围。声音在空气中的传播距离每增加一倍就会衰减6分贝（距离声源15米处听到的声音比30米处听到的声音强6分贝），中型局部放电的分贝值约为40分贝。为了检测范围更广，声学成像仪制造商通过增加麦克风的数量来扩大检测范围。FLIR Si124声学成像仪将麦克风增加三倍，从而使检测范围扩大一倍。出于安全考虑，许多电气设备周围都有栅栏，或者离地较高，很难接近访问。这种访问限制也可能与时间有关，比如需要客户联系人在场时才能进入。鉴于这些访问限制，远距离也能精确定位局部放电的工具就显得至关重要。处理能力：FLIR Si124会产生124个音频数据流，这些数据流经过处理后可转换为视觉图像。这款声像仪搭载了自动音频频率筛选功能，既不牺牲性能，也简化了操作过程。数据和图形处理能力的进步使得将如此大量的声学数据，瞬间整合成屏幕上易于理解的图像成为可能。如果用户选用搭载较少麦克风或老款处理器的成像仪，结果只能得到较低品质图像、较低的分辨率、以及较慢的刷新率。就生产效率而言，像FLIR Si124这样先进的声学成像仪在发现问题的速度方面比其它可用工具快10倍。配备124个麦克风的FLIR声学成像仪不仅检测速度快人一步麦克风频率还会影响检查效果想知道关于声学成像仪的更多理论知识持续关注我们

以高度近视、白内障、青光眼为代表的眼视光疾病，是贯穿人类全生命周期的高发疾病，全球范围中重度致残率远高于心脑血管疾病。在我国，不仅有超过3000万的致盲患者，更有2.5亿的疾病人群，爱眼护眼已经成为关系人民健康的重要问题。眼球天然的屈光透明特性，使得光学成像成为眼科诊疗的最佳手段。正常的视觉功能依赖于视网膜细胞的正常活动。单个感光细胞也代表了人眼的极限分辨率。因此，为了能对疾病进行早期、精准的诊断，要求能在接近180°全视野成像的基础上，对视网膜最基本的结构与功能单位（细胞、神经、微血管）实现多维度的在体信息获取。所以，超大成像视场、极限的单细胞分辨率、多模态的光学成像，是眼科光学成像与疾病诊疗不断突破极限性能的必然路径。一旦突破，可以为致盲疾病的诊断提供前所未有的新方法。在国家重大项目与人才工程的支持下，历经十五年产学研用联合攻关，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所史国华研究员及其团队在眼科光学成像方法、创新模型、先进仪器方面实现了重大突破：发明了多通道、光谱成像的多模态共聚焦眼底扫描成像方法，解决了视网膜单细胞分辨率尺度的结构信息、血氧含量与血流动力学等多参量信息获取的难题；提出了基于中国人群眼视功能生理特点的健康光照模型，为中国人屈光特性的眼视光学设计方案奠定了技术基础；发明了共光路的超广角、单细胞分辨的多模态共聚焦眼底扫描成像技术，在眼科成像医疗仪器中全球首次加入了视网膜单细胞分析模块与微血管流场分析模块。团队研制的激光共焦扫描眼底造影机首台套在2015年推出，打破了德国海德堡公司长达18年的世界垄断地位。2020年推出的最新型号CRO Plus通过了美国FDA、欧盟CE、中国CFDA的注册认证，是世界唯一取得医疗注册证的、同时具备超广角与单细胞成像的高端眼科成像装备，在国内Top30医院全部完成装机，截止2023年3月，累积装机量超过300台，向德国、瑞士、保加利亚、印度等10余个国家实现了60台的规模化出口。项目成果主要技术指标达国际领先水平，使我国先于国际社会确立了视网膜单细胞与微血管分辨的疾病诊断体系。2023年10月，“超广角单细胞分辨眼科光学成像技术与仪器”项目荣获2023年度中国仪器仪表学会技术发明一等奖。其他2023年度中国仪器仪表学会科学技术奖获奖项目解读全文链接：https://www.instrument.com.cn/news/20231120/692892.shtml

声学成像仪在高压局部放电中的应用原理小菲在上周的文章中提到一部分没看到的小伙伴戳这里：小菲课堂｜声学成像技术在局部放电监测中的应用（一）下面继续为大家详细解说声学成像仪：智能除噪，结果准确电气承包商选择检测局部放电的工具本身，也可能会导致人们对局部放电的识别效果产生误解。比如，局部放电以40 kHz的频率恒定地发出超声波，许多声学成像设备就只有这个频率的范围，尽管这些设备在某些情况下可能有用，但在大多数情况下，选择这些设备可能大大削弱检测的灵敏度。例如，在远距离工作时（如户外变电站），使用更宽的频率范围（10 kHz-30 kHz）可以产生更好的结果。目前，声学成像已迅速发展成对维护供电基础设施正常运行不可或缺的技术。越来越多的状态监测管理人员开始把FLIR Si124之类的声像仪加入工具箱。此类设备可以快速、轻松地发现问题，降低维修成本，减少意外停机，很快就能带来投资回报。 当高压设备内有悬浮导体时（比如用垫片隔开），就有可能产生悬浮放电，悬浮放电被认为是最常见的局部放电类型。导线（如输电线）周围作为绝缘材料的空气在高湿度或污染环境下会丧失部分绝缘能力，进而发生空气放电。这会导致电流进入空气中，进一步降低近处的空气质量和导线的性能。分析声学图像可能需要一定的培训和学习，尤其是在理解不同类型的局部放电时。了解问题及其严重性有助于制定更好的报告、维修建议和更明智的后续行动。FLIR Si124声学成像仪采用人工智能算法分析局部放电，可助电气承包商一臂之力。用户可以将声学图像上传到FLIR Acoustic Camera Viewer云服务，后者会自动将这些图像与数千张局部放电图像进行比较。先进的人工智能服务有助于减少误差，加快报告制作，成为客户检查业务的关键优势。简单易用的特性也有助于使更多工人加入声学成像检测队伍，共同开展状态监测或预防性维护工作。声学成像仪重点检测区域对于局部放电易发生的区域，主要包括：★ 导线和母线★ 发电机★ 输配电设备★ 变电站★ 定子、电机和线圈★ 开关设备★ 变压器声学成像可以检测到超声波的能力，已成为公用事业组织用于确定是否存在局部放电的有效方法。它使专业人士能够执行更多例行预防性维护，有助于提供对即将发生的会导致关键系统停机的电气故障的关键初步预警。所以，电气供应商们要与时俱进，选择更有效、更快捷的工具检测电气设备的局部放电哦~想要了解更多详情。

p 　　----突破系统限制，带来全新方法 br/ /p p 　　2018年10月11日，北京——安捷伦科技公司(纽约证交所：A)日前推出一种新的化学成像方法，可为制药、生物医学、食品和材料科学领域带来更高的清晰度和更快的分析速度。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/743ebe64-e3fb-4813-a740-517636724f16.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Agilent 8700 激光直接红外化学成像系统 /strong /p p 　　Agilent 8700 激光直接红外 (LDIR) 化学成像系统是化学成像和光谱分析领域的一项突破。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/b0bfd7ce-7c8e-4cb1-ab08-71e92a96e228.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Agilent 8700 激光直接红外化学成像系统, 简单易用的Clarity 软件及标配切样器 /strong /p p 　　安捷伦副总裁兼光谱事业部总经理 Phil Binns 谈道：“这一‘无人值守’的解决方案可使高分辨率化学成像更快速、更准确，有助于分析片剂、层压材料、生物组织、聚合物和纤维中的成分。根据这些信息，科学家可以在几分钟之内更详细地分析更多样品，以往这个过程需要几个小时。” /p p 　　Binns 指出，新系统将对制药实验室产生重大影响，“科学家们可在更短时间内，在产品配方开发和故障排除方面做出更明智的决策”。 /p p 　　科学家利用 8700 LDIR，可获得有关活性药物成分、赋形剂、多晶型、盐类和缺陷的有用信息，使用户能够快速找出并解决药物开发过程中遇到的问题。简而言之，8700 有潜力帮助实验室加速药品上市并对配方更具信心。 /p p 　　8700 LDIR 将独特的量子级联激光器 (QCL) 技术与快速扫描光学元件和直观的 Agilent Clarity 软件相结合。重要的是，系统的成像无激光相干伪影，可提供大面积的高分辨率图像。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/77e0d826-b9cf-4805-8659-dc4505a1b1f2.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 系统操作极其简单 ，“上样即可测试” /strong /p p 　　8700 LDIR 系统结构紧凑、无需液氮、可自动化操作，使各种水平的操作人员均可轻松获得高分辨率的化学成像。现在，用户大大缩短样品分析和数据审查花费的时间，从而提高分析效率。加载即可用的简单方法还可节省时间，是商业和学术环境下无人值守应用的理想选择。 /p

2023年7月7日，西安市飞行器光学成像与测量技术重点实验室(简称“重点实验室”)揭牌仪式暨首届学委会会议在中国科学院西安光机所举行。西安市科技局成果转化与校地合作处处长解中，西安光机所党委书记、副所长孙传东，重点实验室主任曹剑中、学委会主任周军以及学委会委员，西安光机所相关科技管理人员约30人参加会议。会议由重点实验室执行主任陈卫宁和学委会主任周军分阶段主持。 　　孙传东在致辞中表示，飞行器光学成像与测量学科为我国火箭、空间站及飞船等领域的光学测量做出过巨大贡献，西安光机所在空天光电成像载荷领域已经成为主力军。他感谢受邀承担学术委员的各位专家，恳请学委会大力指导与帮助，使实验室起好步、建设好。他表示西安光机所作为依托单位一定按照市科技局要求，做好该重点实验室建设的各项保障工作，充分发挥重点实验室对于研究所学科建设、人才培养和成果产出的重要支撑作用。 　　解中宣读了重点实验室认定通知，她对西安光机所在飞行器测量等领域取得的成就给予了高度评价，她表示将持续支持西安光机所，鼓励各类科研成果转化为实际生产力，也希望研究所未来产出更多的科研成果，为地方经济发展和国家重大科技项目提供更有力的服务。 　　随后，解中、孙传东、周军、曹剑中共同为重点实验室揭牌，孙传东为学委会委员颁授聘书。周军代表学委会致辞，他表示学术委员会将群策群力，把握重点实验室发展规划，为重大学术活动提供学术指导和咨询建议，为推动我国空天飞行器光学成像与测量技术的发展进步积极贡献力量。 　　揭牌仪式结束后，陈卫宁对重点实验室申报过程及目前研究现状和发展规划作汇报。各位学术委员会委员围绕重点实验室发展规划开展了热烈的讨论。他们结合就重点实验室的方向定位、基金规划、人才推进、领域合作等问题展开深入研讨，并给出三点重要建议：一是进一步细化研究领域和方向定位；二是利用重点实验室平台加强创新研究，解决新难题；三是对重点实验室成员提出要有更明确的任务规划和预期研究成果产出。首届学委会会议将进一步推动重点实验室健康发展，提升我国在飞行器光电成像载荷领域的科研能力和技术水平，为推动科技进步、服务国家战略做出进一步的贡献。 　　最后，曹剑中表达了对市科技局支持重点实验室认定、对学委会委员长期以来的关心指导和实验室各位同仁的辛勤付出表示感谢，对给予支持的研究所领导和职能部门表示感谢。他表示，作为国家创新体系的重要组成部分，重点实验室在新的起点将以更高的标准、更好的质量推动科学研究工作，实现科技创新成果最大化，报效国家、服务地方。 　　西安市飞行器光学成像与测量技术重点实验室的成立，标示着西安光机所在飞行器光学成像与测量技术领域将开启新篇章。当日下午，由重点实验室和中国科学院青促会西安光机所小组共同承办的学术论坛获得圆满举行，内容涉及空间观测、航天器智能视觉、航空遥感测量等领域面临的技术需求和挑战，为飞行器光学成像与测量领域最新需求和研究进展搭建了良好的交流平台。揭牌仪式。