中间还有一个故事。当时学校“211工程”计划给生命学院有300万的仪器设备费。在我完全没有思想准备的情况下,学校决定将这笔经费给我支配,给了我绝对的自主权,用它采购什么设备完全不受干涉。这笔仪器费一方面是无形的压力,另一方面又激发了我的潜力。为了让它充分发挥作用、证明学校领导没看错人,我更加努力地将全部精力投入到工作中,过了一年多就争取到了教育部重点实验室。后来自己在行政管理工作之后也常用这个方法,关键是要看准人,并放手让他去做、去拼,激发他的主动性和积极性。
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骆清铭:生物医学光子学(BMP)是利用光子学原理和技术为医学和生物学问题提供解决方案的新兴交叉学科。我主要从事生物医学光子学新技术新方法研究,具体的研究方向包括两个:一是面向重大疾病早期诊断与药物研发的光学分子成像研究,二是认知神经活动基本过程的光电成像研究。
1月9日,2014年度国家科学技术奖励大会在北京举行。由我带领的团队完成的“单细胞分辨的全脑显微光学切片断层成像技术与仪器”获得国家技术发明二等奖。这个成果在国际上率先建立基于光折射率差异的组织切片成像理论,发明了一种反射式切片成像技术,突破传统的“先切片再成像”模式,解决了样本薄片无法准确、快速成像的问题,奠定了生物组织的高分辨连续成像技术基础,并在国际上首次实现了完整鼠脑的均匀染色和塑性包埋,填补传统方法难以对大体积组织均匀染色、塑性包埋的空白。
此外,此项成果还发明了一种全自动精密组织切削技术,攻克传统方法中手工切削大样本所带来的切薄困难、样片易损、刀具寿命短等难题,能保证成像信息的连续、完整和有效,建立了单细胞分辨水平的全脑三维显微光学成像技术体系,首创显微光学切片断层成像仪器(MOST),绘制出世界上第一套单细胞分辨的小鼠全脑三维结构图谱。2010年,这项成果论文发表在了《科学》(Science)杂志上。
脑部的神经分布错综复杂,现有的技术方法,只是在研究局部脑神经,且分辨率不高。这主要是存在成像技术的瓶颈,如磁共振等全脑成像技术不能分辨单个细胞,电镜分辨率高但难以观测全脑。我的团队研制出可对数厘米尺寸的脑组织进行单细胞分辨率三维成像的显微光学切片断层成像技术,在此基础上,发展了针对荧光标记小鼠全脑样本成像的荧光显微光学切片断层成像技术,并首次展示了鼠脑内每根神经元轴突的长距离追踪。这几项技术在全世界范围内都是领先的。现在我们的研究不仅可以清晰地呈现全脑内的每一个神经细胞,还可以追踪每根神经元连接的来龙去脉,对脑组织的研究既有整体性,又有局部性。这项技术的研发成功,不仅可以更加深入地了解大脑结构,研究各类脑的发育和疾病的预防和治疗,还可以运用到教育和军事领域。
通过这套叫MOST的设备,老鼠大脑里的神经结构和血管分布清晰直观。此前,已经有多个国家的科研人员绘制出脑图谱,但都不具备足够的成像分辨率,并且图谱只停留在局部切片,无法在全脑范围观察到连接所有神经细胞的轴突和树突。这项技术的研发攻坚历时8年,脑的细胞结构极其庞杂,一粒花生大小的鼠脑标本,需要10天才能完成切片成像。未来如实现人脑扫描,得50台MOST机器连续运转一年。