陈良怡:以生物影像科技 “洞见” 生命奥秘,从实验室到临床的跨界探索者

2025-07-25 09:34:40 来源:澎湃网
        【每日科技网】

  在生物医学领域,“看得更清楚” 是破解生命与疾病奥秘的前提。2022 年,由北京大学牵头建设的多模态跨尺度生物医学成像设施全面竣工,填补了我国在生命体结构与功能跨尺度可视化领域的空白。作为这一国家重大科技基础设施建设的重要参与者,北京大学未来技术学院教授陈良怡深耕生物影像技术二十余年,从研发 “革命性” 微型化双光子显微镜,到突破活细胞超分辨率成像极限,再到推动成果转化惠及临床,他以 “无知无畏” 的探索精神与 “顽强不顽固” 的实践品格,成为生物影像科技领域从基础研究到产业落地的标杆人物。

  一、从交叉学科起步:与生物影像的 “不解之缘”

  陈良怡的科研之路,始于对交叉学科的天然敏感。本科就读西安交通大学生物工程与医学仪器专业时,他便埋下了 “用工程技术解决生物学问题” 的种子;在华中科技大学攻读生物电子学博士期间,师从康华光教授,接触到我国第一台膜片钳放大器的研发成果,奠定了生物物理与光学技术结合的研究基础。

  2004 年回国后,陈良怡先后在中科院生物物理研究所、北京大学分子医学研究所深耕,逐渐聚焦 “活细胞超分辨率成像” 这一核心课题。“在活细胞层面看清疾病发生的过程,找到治疗方法,这是超分辨显微镜的意义,也是我的科研梦想。” 他将交叉学科的优势发挥到极致 —— 既懂生物机制,又通光学工程,这种 “双重背景” 让他能跳出单一学科的局限,在技术研发与应用探索中找到独特路径。

  二、技术突破:从 “不可能” 到 “革命性工具”

  陈良怡的科研生涯,充满了向 “权威定论” 挑战的经历。2013 年,他加入程和平院士团队,参与 “超高时空分辨微型化双光子在体成像系统” 研发,彼时学界普遍认为 “微型化双光子显微镜难以实现高分辨率在体成像”。

  面对质疑,陈良怡团队从零开始,攻克新型空心飞秒光纤、MEMS 扫描器件、微型化透镜设计等核心难题,最终研制出仅 2.2 克的佩戴式双光子荧光显微镜。这一成果在国际上首次实现自然行为下小鼠大脑神经元活动的高速高分辨成像,被 2014 年诺贝尔生理学或医学奖得主爱德华・莫泽评价为 “革命性工具”,相关论文发表于《自然・方法》,彻底改变了领域对微型化成像的认知。

  在活细胞超分辨率成像领域,他再次突破瓶颈:2018 年,其团队首次阐明结构光成像的内在伪影问题,提出通用超分辨成像方案,入选 “中国光学十大进展”;2022 年,进一步结合稀疏解卷积算法,实现 60 纳米空间分辨率、564 赫兹成像速度的活细胞观测,首次清晰捕捉线粒体内嵴动态与核孔结构,成果再登《自然・生物技术》,被评为 “十三五” 科技创新成就展亮点。

  “无知者无畏” 是陈良怡对科研的注解:“不被既有认知束缚,才能整合光学、数学、微机械等多领域进展,做成‘不可能’的事。”

  三、从实验室到临床:让技术 “看见” 疾病的细节

  科研的终极意义在于应用。陈良怡不仅是技术开发者,更是成果转化的践行者。他创立广州超视计生物科技有限公司,将自主研发的 HiS-SIM 智能超分辨显微镜推向市场 —— 这款设备兼具光毒性小、速度快、无探针限制等优势,能在活细胞中捕捉细微结构动态,为疾病机制研究与药物筛选提供 “利器”。

  在佩梅病研究中,HiS-SIM 显微镜首次实现活细胞超分辨率成像用于罕见病临床分型;目前,国内数十家顶尖高校、科研院所及同仁医院、阜外医院等机构已采用其技术,相关设备即将出口欧美。“它解决了我国在高端显微镜领域的‘卡脖子’问题,更能为医生提供精准诊断依据。” 陈良怡说。

  对于学生,他强调 “顽强而非顽固”:“相信自己的成果,更要接受质疑,用实验数据回应。” 这种理念也延伸至人才培养 —— 无论是继续科研还是投身产业,他都鼓励学生在擅长的领域 “发光发热”,培养独立的学科思维。

  结语:以影像为钥,解锁生命更多奥秘

  从国家重大科技基础设施的建设者,到超分辨成像技术的领航者,再到科技成果转化的推动者,陈良怡始终以 “洞见生命力” 为初心。如今,他正致力于 “超分辨技术极致化” 与 “智能化”,探索更多生命未知。

  “生命还有太多奥秘待解,做正确的事,不断创新,我们终将看到。” 这既是他对科研的执着,也是生物影像技术照亮医学未来的承诺。

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