中國工程院院士、清華大學自動化系教授戴瓊海團隊在國際權威期刊《細胞》發表最新研究成果－新一代介觀活體顯微儀器RUSH3D。

據介紹，RUSH3D憑藉跨空間和時間的多尺度成像能力，填補了國際上對哺乳動物介觀尺度活體三維觀測的空白，為揭示神經、腫瘤、免疫新現象和新機理提供了新的“殺手鐧” 。這項成果，使我國生命科學家、醫學家得以率先使用自主高端儀器設備，攻克重大基礎研究問題。

顯微儀器極大拓展了人類對生命活動的認知邊界，但其研製長期受困於視場、分辨率、三維成像速度之間的固有矛盾：能「分得清」單一神經元的傳統顯微鏡，往往“看不全”，僅能實現單一平面神經訊號的動態記錄；而能夠對全腦進行三維觀測的核磁共振技術，其空間分辨率遠不足以識別單細胞介觀尺度。

自2013年起，戴瓊海團隊進行介觀活體顯微成像領域研究。 2018年，團隊成功研發當時全球視野最大、資料通量最高的顯微儀器－高分辨光場智慧成像顯微儀器RUSH。此後六年間，團隊進一步解決了介觀活體顯微成像中的一系列難題，為新一代介觀活體顯微儀器RUSH3D的開發奠定了基礎。

新一代介觀活體顯微儀器RUSH3D

據了解，目前已有多個交叉研究團隊利用RUSH3D，在腦科學、免疫學、醫學與藥學等多學科等多學科取得了一批「國際首次」的觀測成果。以腦科學為例，RUSH3D能夠對正在「看電影」的清醒小鼠進行長時間全腦範圍高速三維成像，並以足夠的空間分辨率，呈現所觀測17個腦區中如滿天星辰般點點閃耀的神經元網絡，為探究生物智能、意識等大腦功能的產生原理，以及推動對大腦退化性疾病的研究提供了有力支持，也進一步促進了腦啟發人工智能的探索。在其他領域，這項革命性工具對病毒感染後的免疫反應，以及急性腦損傷修復過程等的全景式捕捉都展現出巨大潛力。

（清華大學供圖）