<h3>宗偉健博士，1989年出生，撫順人，2017 "中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展 "主要發(fā)明人，2018 "中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展 "第一完成人。宗偉健已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)甚至國(guó)際上最為優(yōu)秀的顯微成像技術(shù)研究者之一。他持續(xù)為生物學(xué)家提供著革新的工具，并使得我國(guó)在多項(xiàng)顯微成像技術(shù)上取得了世界級(jí)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。</h3> <h3>作為國(guó)際級(jí)重要科技發(fā)明的微型雙光子熒光顯微成像系統(tǒng)就是宗偉健主抓研發(fā)的，且宗偉健擁有其專利權(quán)，剛剛過(guò)去的五四青年節(jié)期間，作為代表北京大學(xué)的最新科研成果迎接習(xí)總書(shū)記檢閱……</h3> <h3>日前，宗偉健回母校撫順二中專程到依長(zhǎng)洪攝影工作室，重溫高中時(shí)代鐘愛(ài)的攝影課程……</h3> <h3>與依長(zhǎng)洪老師憶往昔歲月情，師生用一整天時(shí)間敞開(kāi)心扉暢談，感悟科技、藝術(shù)、人生，對(duì)哲學(xué)、文學(xué)及古典、現(xiàn)代、當(dāng)代藝術(shù)形式及理論進(jìn)行深入探討與交流，彼此收獲頗豐。難能可貴的是他作為科學(xué)家一直沒(méi)有放棄做藝術(shù)家的夢(mèng)想，堅(jiān)持用自己發(fā)明的科技手段做影像藝術(shù)，并且還拿了國(guó)際攝影大賽金獎(jiǎng)！他深深感恩當(dāng)年母校的滋養(yǎng)，他還建議應(yīng)該對(duì)現(xiàn)在的高中學(xué)生多開(kāi)設(shè)類似的課程，這些非高考學(xué)科會(huì)增加課堂高考學(xué)科知識(shí)的耦合性，對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響……</h3> <h3>在攝影工作室暗房，宗偉健發(fā)現(xiàn)這里的傳統(tǒng)影像放大機(jī)和他的科技發(fā)明某些原理極其相關(guān)，依長(zhǎng)洪老師研究的攝影藝術(shù)從技術(shù)到理論已是國(guó)際頂級(jí)水準(zhǔn)，并且宗偉健發(fā)出邀請(qǐng)且與老師約定，適時(shí)到北京大學(xué)為宗偉健的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)講授攝影藝術(shù)課程……</h3> <h3>向母校撫順二中劉戟校長(zhǎng)匯報(bào)目前工作情況，宗偉健因在顯微科技方面取得的成就獲得挪威國(guó)寶級(jí)科學(xué)家夫婦（夫婦倆均為諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）邀請(qǐng)加入其團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備問(wèn)鼎新的科技高峰，同時(shí)希望建立撫順二中歐洲校友分會(huì)，更好的為家鄉(xiāng)、為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量……</h3> <h3>宗偉健在撫順二中校史室驚喜的見(jiàn)到自己當(dāng)年的照片，感嘆時(shí)光荏苒。</h3> <h3>宗偉健在撫順二中校史室，在眾多優(yōu)秀校友事跡面前，立志一定為母校、為家鄉(xiāng)、為祖國(guó)努力工作，力爭(zhēng)取得更大成績(jī)！2023年撫順二中百年校慶之時(shí)再回母校匯報(bào)工作！</h3> <h3>宗偉健，2008年畢業(yè)于撫順二中，2012年于北京大學(xué)獲電子學(xué)學(xué)士學(xué)位，2017年于軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院獲病理與病理生理學(xué)博士學(xué)位，2017年起任軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所助理研究員。</h3><h3><br /></h3><h3>曾獲軍事醫(yī)學(xué)科院優(yōu)秀博士畢業(yè)論文，為2017 "中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展 "主要發(fā)明人，2018 "中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展 "第一完成人。</h3><h3> </h3><h3>在5 年的博士生涯中，宗偉健非常出色地完成了他的研究課題，并為顯微成像領(lǐng)域貢獻(xiàn)了至少三項(xiàng)具有國(guó)際水平的成果。</h3><h3> </h3><h3>1. 發(fā)明新型全內(nèi)反射顯微鏡（多角度無(wú)影照明全內(nèi)反射顯微鏡），為研究囊泡運(yùn)輸與胞吞機(jī)制提供了獨(dú)特的超分辨率工具。</h3><h3> </h3><h3>囊泡的運(yùn)輸以及細(xì)胞胞吞機(jī)制一直是細(xì)胞分泌與代謝領(lǐng)域的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，是研究大腦功能與神經(jīng)遞質(zhì)傳遞，糖尿病成因與治療方案等過(guò)程中的核心問(wèn)題之一。由于囊泡的直徑只有幾十到幾百納米，分泌的時(shí)程只在幾十到幾百毫秒，生物學(xué)家必須使用全內(nèi)反射顯微成像來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)囊泡分泌的成像。然而，傳統(tǒng)的全內(nèi)反射顯微鏡存在兩個(gè)最大的缺點(diǎn)：其一是由于全內(nèi)反射的物理本質(zhì)，一般只能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與玻片貼附的百納米左右的深度成像，并不具有縱向的分層成像能力；其二是由于全內(nèi)反射對(duì)樣本均一度要求極高，普通全內(nèi)反射顯微成像存在樣本照明不均一的缺陷。這兩點(diǎn)都大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。</h3><h3> </h3><h3>針對(duì)這兩大缺陷，宗偉健在博士一年級(jí)即發(fā)明了"多角度無(wú)影照明全內(nèi)反射顯微鏡 (shadowless-illuminated variable-angle TIRF, siva-TIRF)" (Biomedical Optics Express, 2015)，其利用高速微鏡陣列（DMD）器件對(duì)入射照明光實(shí)現(xiàn)了精確的調(diào)控，可以同時(shí)從六個(gè)不同方向照射樣本，并通過(guò)精密計(jì)算控制，對(duì)入射光倏逝波深度進(jìn)行亞毫秒、納米級(jí)的調(diào)控。再通過(guò)后期計(jì)算重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了縱向分辨率100 納米，成像深度5 微米的高速熒光成像。</h3><h3> </h3><h3>宗偉健在與陳良怡課題組的合作中，利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞骨架推動(dòng)囊泡運(yùn)輸及分泌過(guò)程的高分辨率觀測(cè)，對(duì)解釋"Diacylglycerol Guides the Hopping of Clathrin-Coated Pits alongMicrotubules for Exo-Endocytosis Coupling" (Cell Dev Cell, 2015) 起到了關(guān)鍵作用。該工作在2014 年發(fā)過(guò)巴黎舉辦的第一屆國(guó)際全內(nèi)反射顯微鏡進(jìn)行了匯報(bào)，后被全內(nèi)反射顯微鏡發(fā)明人Alexrod 稱為"今后全內(nèi)反射顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)模式"。</h3><h3> </h3><h3>2. 發(fā)明新型光片顯微鏡，首次追蹤了活體斑馬魚(yú)胰島的發(fā)育過(guò)程；首次實(shí)現(xiàn)了小鼠胚胎（E8~E10）心臟發(fā)育的三維長(zhǎng)時(shí)程成像及單細(xì)胞譜系追蹤。</h3><h3> </h3><h3>熒光光片顯微鏡是近幾年來(lái)熒光成像領(lǐng)域最重要的發(fā)明之一，被《自然-方法學(xué)》雜志評(píng)為2014 年的年度方法。其主要優(yōu)點(diǎn)為光漂白效應(yīng)低、縱向分辨率高以及成像速度快。光片顯微鏡可用于胚胎發(fā)育的長(zhǎng)時(shí)程成像，小動(dòng)物神經(jīng)高速三維成像等領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的光片顯微鏡有兩個(gè)最大的技術(shù)瓶頸難以克服。其一為成像深度的限制：由于光片顯微鏡為面探測(cè)成像，與點(diǎn)掃描相比極易受到光散射的影響，所以傳統(tǒng)的光片顯微鏡在成像深度上受到了極大的限制。其二為光片厚度（即縱向分辨率）與成像視野的矛盾：由于傳統(tǒng)光片顯微鏡通常選取激光光束光腰部分作為照明光片。而為了足夠的縱向分辨率，必須提高聚焦數(shù)值孔徑，從而導(dǎo)致成像視野下降。所以，如何在大視場(chǎng)下實(shí)現(xiàn)高縱軸分辨率一直是光片顯微鏡難以解決的難題之一。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，宗偉健在博士期間發(fā)明了"三軸掃描雙光子光片顯微鏡 (two-photon, three-axial, digital scan light-sheetmicroscopy,2P3A-DSLM)" (Cell Research, 2015)。</h3><h3> </h3><h3>該技術(shù)利用雙光子激發(fā)代替單光子激發(fā)。由于雙光子激發(fā)使用紅外波段激光，穿透深度更深，散射更?。挥钟捎谄浞蔷€性激發(fā)效應(yīng)，使得該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)光片顯微鏡更深的穿透深度。該技術(shù)又創(chuàng)新地使用了超高速聲光可變焦透鏡，對(duì)高數(shù)孔徑聚焦后的焦點(diǎn)在軸向掃描成線，并利用另外兩套共軛掃描反射鏡將其掃描成光片平面。該技術(shù)可以通過(guò)程序控制任意改變光片視場(chǎng)，并保證亞微米的光片厚度不隨之變化，最終實(shí)現(xiàn)了400 微米×400 微米×400 微米的成像視野和800 納米的縱向分辨率。</h3><h3> </h3><h3>這是當(dāng)時(shí)世界上在相同視場(chǎng)范圍下縱軸分辨率最高的光片三維成像，該技術(shù)在第一屆和第二屆國(guó)際熒光光片顯微成像大會(huì)上被邀請(qǐng)進(jìn)行了報(bào)告。在2016 年的美國(guó)激光與電光大會(huì)（CLEO2016）上進(jìn)行了45 分鐘的特邀報(bào)告。宗偉健及陳良怡團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)首次追蹤了活體斑馬魚(yú)胰島的發(fā)育過(guò)程，為解釋胰島發(fā)育與血液循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)系提供了重要證據(jù)。</h3><h3> </h3><h3>3. 最令人印象深刻的發(fā)明，是2017年發(fā)表的"新一代2.2 克超高時(shí)空分辨率微型化雙光子顯微鏡"，第一次實(shí)現(xiàn)了自由活動(dòng)哺乳動(dòng)物在體超高分辨率的神經(jīng)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)觀測(cè)。</h3><h3> </h3><h3>宗偉健在2013 年加入程和平帶領(lǐng)的國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)"超高時(shí)空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統(tǒng)"項(xiàng)目，并作為主要發(fā)明人成功研發(fā)新一代2.2 克微型化雙光子顯微鏡（Nature Methods， 2017）。運(yùn)用微集成、微光學(xué)、超快光纖激光和半導(dǎo)體光電學(xué)等技術(shù)，該技術(shù)將傳統(tǒng)的大型臺(tái)式雙光子顯微鏡濃縮成了一枚僅手指尖大小，僅重2.3 克的微型雙光子顯微鏡；該顯微鏡具空間分辨率達(dá)650 納米，成像速度達(dá)到40 Hz；具備多區(qū)域隨機(jī)掃描和每秒 1 萬(wàn)線的線掃描能力。</h3><h3> </h3><h3>此項(xiàng)突破性技術(shù)將開(kāi)拓新的研究范式，在動(dòng)物覓食、哺乳、跳臺(tái)、打斗、嬉戲、睡眠等自然行為條件下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)程觀察神經(jīng)突觸、神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多腦區(qū)等多尺度、多層次動(dòng)態(tài)信息處理。與光遺傳學(xué)技術(shù)的結(jié)合，可望在成像的同時(shí)，精準(zhǔn)地操控神經(jīng)元和神經(jīng)回路的活動(dòng)。</h3><h3> </h3><h3>此項(xiàng)標(biāo)志性成果，反映了我國(guó)生命科學(xué)家已具備研制整系統(tǒng)尖端科研儀器設(shè)備的能力，為即將啟動(dòng)的中國(guó)腦科學(xué)計(jì)劃打造了一個(gè)核心創(chuàng)新工具。宗偉健在2017 年6 月的冷泉港國(guó)際神經(jīng)學(xué)會(huì)議上向神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的同行第一次詳細(xì)地介紹了該項(xiàng)技術(shù)，得到了廣泛的響應(yīng)和認(rèn)可。加州大學(xué)圣地亞哥分校著名神經(jīng)生物學(xué)家阿爾西諾·J·席爾瓦（AlcinoSilva）在聽(tīng)完報(bào)告后評(píng)論該技術(shù)為"神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一件大事"。 隨后其特別撰寫(xiě)了詳細(xì)的評(píng)論文章并發(fā)表于《光:科學(xué)與應(yīng)用》(Light: Science & Applications, 2017)。</h3><h3> </h3><h3>目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已簽署多個(gè)國(guó)際合作協(xié)議，合作者包括Edvard I. Moser（2014 諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主）、Tobias Bonhoeffer（歐洲科學(xué)院和德國(guó)科學(xué)院院士，德國(guó)馬普神經(jīng)生物學(xué)研究所所長(zhǎng)）和Ryohei Yasuda（馬普佛羅里達(dá)神經(jīng)所所長(zhǎng)）。目前，該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了6 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和1 項(xiàng)國(guó)際專利。宗偉健及團(tuán)隊(duì)在繼續(xù)改進(jìn)和研發(fā)下一代的微型化雙光子系統(tǒng)，并致力于將技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，使其在世界范圍內(nèi)廣泛傳播。</h3><h3> </h3><h3>通過(guò)不斷研發(fā)新技術(shù)，并與生物學(xué)問(wèn)題緊密結(jié)合，宗偉健已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)甚至國(guó)際上最為優(yōu)秀的顯微成像技術(shù)研究者之一。他持續(xù)為生物學(xué)家提供著革新的工具，并使得我國(guó)在多項(xiàng)顯微成像技術(shù)上取得了世界級(jí)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。（轉(zhuǎn)載自中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)公眾號(hào)）</h3>