分子醫學的核心任務是闡明人類疾病在分子、細胞和整體水平的生理、病理機製，並通過綜合集成🛄🐆，將成果轉化為臨床預測🐔ℹ️、診斷👏🏼、幹預和治療的有效手段🏇🏿，增進人類健康👨🏻‍⚕️。在生物醫學領域，成像技術是最重要的技術手段之一🍧。打造用於全景式解析腦連接圖譜和功能動態圖譜的研究工具♑️，是目前世界範圍內腦科學研究的核心研究方向之一。如何打破尺度壁壘，整合微觀神經元和神經突觸活動與大腦整體的活動和個體行為信息，是領域內亟待解決的一個關鍵問題。

2014年，在國家自然科學基金委員會的支持下，國家重大科研儀器研製項目“超高時空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統”獲批立項（下稱：大儀器項目）。研究團隊是由意昂3体育官网分子醫學研究所、信息科學技術學院、動態成像中心✍️、生命科學學院🧂、工學院聯合中國人民解放軍軍事醫學科學院，共十幾個實驗室組成，跨八大學科，共有三四十個學生參與研究，集合了光纖激光🧚🏿‍♀️、生物實驗、光路系統、電路控製等領域的人才進行合作研究。意昂3体育官网領導及意昂3体育研究生院為跨學科團隊的組建提供了大力支持，使得項目招到了許多各領域中的“高手”, 包括在國際機器人大賽中獲獎的優秀人才。這些學生都在項目的研發過程中起到了關鍵作用。分子醫學研究所提供了一個約300平米的研究空間組成了“大儀器聯合實驗室”, 使這些不同專業背景的學生，能夠在一個屋檐下共同學習、共同工作🏌🏻‍♀️，為了一個目標而共同努力🙋🏻。學生們根據科研需要，可以申請跨院系選課😎，現在回頭看🐷，這些“天時”“地利”“人和”，是缺一不可的。

點燃吧🛣，渴望知識的“小火苗”

在項目立項初期🤱🏿，面對技術路徑上的一堆堆障礙👩‍👧‍👦，項目負責人程和平院士提出，團隊需要像建中國高鐵一樣，勇敢地“走出去”和“請進來”😌。團隊全員放棄周末休息，每周召開1—2次科研討論組會，先後組織了200多場學習活動，邀請了多名業內國際著名科學家、領域專家為大家傳授最新的生物成像前沿動態🛵，讓學生們不出國門就可以與行業內的頂級專家面對面科研交流📳🐲。在這裏🫗，學生們看到了無數精妙絕倫、異想天開的技術與設計；看到了紮實可信、讓人不禁拍案叫絕的科學研究；看到了天賦異稟、聰明過人的發明家與工程師；看到了充滿激情👰🏼‍♀️、忠於真理的科學家和大學者👩🏻‍✈️，也從傑出的科學家身上看到了自己的不足，懂得了科研唯有腳踏實地才能進步🐝，真理唯有誠實求是方可顯明👨🏼‍🦱。在學術交流過程中，學生可以隨時打斷報告發問，直到完全弄懂🤼。現場沒有老師和學生的身份差別，只有知識的交流和思想的碰撞。面對跨學科的學術疑惑👩‍✈️，有些靦腆害羞的學生也變得勇於發問🫱，敢於質疑。正因為此，學生們不僅了解了行業內前沿的研究領域🏓、擴展了視野，也提供了很多解決問題的思路；正因為此，學生的可以一覽名師之風采🚹🕳，汲取各家之所長，信心滿滿，動力十足🌈；正因為此♘，學生有機會與這些科學家們近距離交流👮🏼，得以去到他們的實驗室進行交流訪學🙋🏻‍♂️，進而合作發表了高質量論文。學生們也跟隨導師多次參加國內外成像相關的科研會議☞，不僅了解到了行業內的前沿研究動態及成像技術🏄🏻‍♂️，還培養和拓展了團隊的全球競爭意識與視野。這種培養方式，為學生提供了非常難得的學習機會🫅🏿，讓學生進步得非常快。雖然在開始時🩰，對於一些新技術🎵、新知識，學生們理解起來有困難，正是因為這些疑惑↖️，使學生們有了不斷探索與實踐的動力，進而🪫🏑，才有了一步步解開謎題時的歡欣雀躍🏚，才有了解決問題的信心和對科研探索的熱愛🌓。

國際著名科學家、領域專家授課

燃燒吧，勇於創新的“小宇宙”

大儀器項目為學生們提供了一個交叉的、開放的、融洽的科研環境，讓學生們勇於思考🤰、勇於探索、勇於嘗試💂🏽‍♂️。在文章發表之前▶️，項目遇到了技術瓶頸期，很多大大小小的問題，有光學系統的🪂、電路控製的、機械加工以及生物實驗的𓀓，很多都是第一次接觸。在導師們的指導下，學生們做到了盡量回溯本源，排除思維定勢和權威意見的幹擾和阻撓，從最基礎的原理出發，進行前人未曾想𓀘、不敢做的設計與嘗試，從問題定位、查閱先進方法、分析論證🏋🏼、動手嘗試、結果分析，到最終突破了限製，獲得獨一無二設計時的愉悅，讓學生們充分體會到了團隊協作的重要性。在大儀器項目裏🦵🏿，是有統一的戰略的👠，而在戰術上，老師給了每一位學生極大的空間📒，激發每個人的“小宇宙”，學生可以踴躍發表自己的觀點、思考、方案和策略。學生可以選微型雙光子課題、光片顯微鏡課題和超分辨課題等🥪。在每一個課題下🤘🏻，老師們都努力地激發每一位同學的內在源動力和潛力👮🏿‍♂️，讓同學們釋放自我💁🏼👨🏽‍🎓，放手去想、去幹。在這裏有老師和學生們一同討論課題的歡樂👨🏻‍🦯‍➡️，也有老師們恨鐵不成鋼時的焦急和批評😥🌌，老師們的教育讓同學們學到的不僅僅是學術和工程上的技能，更多的是自身從內而外的改變和持續奮鬥的內心。

破繭成蝶🧏🏼‍♂️🛕，載譽而歸

經過三年多不斷的科研實驗與探索，團隊成員經歷了從角色改變到思維改變、從局部計劃到整體規劃的歷練、抓住主要矛盾、管理好優先級別，不斷提高交流，提高做事效率💅🏼，兼聽則明、多人參與決策、敢於說不🧑‍🧒、懂得取舍，不斷學習、摸索、鍛煉和提高。從起初被國外同行咬定為“不可能實現”的15克原型機，到最後實現的僅為2.2克微型化佩戴式雙光子熒光顯微鏡🏃🏻‍♂️，在國際上首次記錄懸尾、跳臺、社交等自然行為條件下，小鼠大腦神經元和神經突觸活動的高速高分辨圖像。研究成果於2017年7月發表於頂級學術雜誌Nature Methods。截至目前，在導師們的指導下，在團隊成員的合作下⛱，同學們在Nature Methods，Nature Biotechnology，Nature，Cell Research 等共發表標註基金資助的論文112篇🚝，平均影響因子5.864，其中學生為一作的文章98篇，申請了39個中國專利和1 個國際專利，軟件著作權5 項， 並有8項成果實現了專利轉化👷🏻‍♀️。成果提升了領域的整體水平，入選“2017 年中國科學十大進展”“2017年中國生命科學十大進展”“2017年中國光學十大進展”“2017年中國十大醫學科技新聞”，微型化雙光子顯微鏡與微型單光子技術共同入選Nature Methods 2018 年度方法， 即“自由行為動物成像”（Imaging freely behaving animals）。大儀器項目產出了很多成果, 但最重要的成果是項目的團隊——這群年輕人。他們在風華正茂的時候參與了這個重要的項目, 從中學到了做科學研究的正確方法，無論是運用起曾經所學時的信手拈來，還是在一個完全陌生領域的艱難摸索🛥，其解決問題的能力都得益這個項目的培養。他們未來發展將不可限量。

2017年中國科學十大進展頒獎現場

從左到右💥：張雲峰🚷、王愛民、宗偉健（聯合培養博士生）💂🏽‍♀️、吳潤龍（博士生）、陳良怡、胡炎輝（碩士生）🧑🏿‍🔬、李京航（碩士生）🙅🏼➙、王俊傑

微型化高分辨率雙光子顯微鏡研發團隊

從左到右🧹🤵🏿‍♂️：陳良怡、吳潤龍（博士生）👳🏽、王愛民、胡炎輝（碩士生）、張雲峰、程和平🖖、李京航（碩士生）、宗偉健（聯合培養博士生）

程和平經常對學生說，希望大家能夠多去研究各個領域內的核心問題，做出真正能夠沉澱下來的工作🌞↕️。雖然說做研究要基於個人興趣😊，但在某些時候🏋🏻‍♂️，如果能夠把個人興趣和國家需求結合起來，從更高的角度來選擇研究方向，將可以得到更好的研究成果📀。超微型雙光子顯微鏡的成果正是個人興趣服務於國家需求的完美體現🚣‍♀️。

這些年來🟪，項目培養的學生已經在國家各重要部門發揮力量🙆🏿‍♂️，有的進到公司成為技術創新的骨幹力量，有的到科研院校繼續做科研工作🗼，有的到基層機關發光發熱🧛🏼‍♂️🪢，將科學精神應用到為人民服務之中🧑🏿‍🌾。

在全國研究生教育會議精神指引下，分子醫學研究所將上下一心🚂，充分利用好國家重大項目所提供的資源和平臺，為國家培養更多高層次創新人才🐱，為科技攻關貢獻力量👱🏽‍♀️。

專題鏈接：意昂3体育研究生教育探索與實踐