<h3>宗偉健博士，1989年出生，撫順人，2017 "中國科學(xué)十大進展 "主要發(fā)明人，2018 "中國光學(xué)十大進展 "第一完成人。宗偉健已經(jīng)成為國內(nèi)甚至國際上最為優(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，并使得我國在多項顯微成像技術(shù)上取得了世界級的核心競爭力。</h3> <h3>作為國際級重要科技發(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)總書記檢閱……</h3> <h3>日前，宗偉健回母校撫順二中專程到依長洪攝影工作室，重溫高中時代鐘愛的攝影課程……</h3> <h3>與依長洪老師憶往昔歲月情，師生用一整天時間敞開心扉暢談，感悟科技、藝術(shù)、人生，對哲學(xué)、文學(xué)及古典、現(xiàn)代、當(dāng)代藝術(shù)形式及理論進行深入探討與交流，彼此收獲頗豐。難能可貴的是他作為科學(xué)家一直沒有放棄做藝術(shù)家的夢想，堅持用自己發(fā)明的科技手段做影像藝術(shù)，并且還拿了國際攝影大賽金獎！他深深感恩當(dāng)年母校的滋養(yǎng)，他還建議應(yīng)該對現(xiàn)在的高中學(xué)生多開設(shè)類似的課程，這些非高考學(xué)科會增加課堂高考學(xué)科知識的耦合性，對學(xué)生未來的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響……</h3> <h3>在攝影工作室暗房，宗偉健發(fā)現(xiàn)這里的傳統(tǒng)影像放大機和他的科技發(fā)明某些原理極其相關(guān)，依長洪老師研究的攝影藝術(shù)從技術(shù)到理論已是國際頂級水準(zhǔn)，并且宗偉健發(fā)出邀請且與老師約定，適時到北京大學(xué)為宗偉健的科技創(chuàng)新團隊講授攝影藝術(shù)課程……</h3> <h3>向母校撫順二中劉戟校長匯報目前工作情況，宗偉健因在顯微科技方面取得的成就獲得挪威國寶級科學(xué)家夫婦（夫婦倆均為諾貝爾獎獲得者）邀請加入其團隊準(zhǔn)備問鼎新的科技高峰，同時希望建立撫順二中歐洲校友分會，更好的為家鄉(xiāng)、為祖國的發(fā)展貢獻力量……</h3> <h3>宗偉健在撫順二中校史室驚喜的見到自己當(dāng)年的照片，感嘆時光荏苒。</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)、為祖國努力工作，力爭取得更大成績！2023年撫順二中百年校慶之時再回母校匯報工作！</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 "中國科學(xué)十大進展 "主要發(fā)明人，2018 "中國光學(xué)十大進展 "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)域貢獻了至少三項具有國際水平的成果。</h3><h3> </h3><h3>1. 發(fā)明新型全內(nèi)反射顯微鏡（多角度無影照明全內(nèi)反射顯微鏡），為研究囊泡運輸與胞吞機制提供了獨特的超分辨率工具。</h3><h3> </h3><h3>囊泡的運輸以及細胞胞吞機制一直是細胞分泌與代謝領(lǐng)域的重點研究內(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程中的核心問題之一。由于囊泡的直徑只有幾十到幾百納米，分泌的時程只在幾十到幾百毫秒，生物學(xué)家必須使用全內(nèi)反射顯微成像來實現(xiàn)對囊泡分泌的成像。然而，傳統(tǒng)的全內(nèi)反射顯微鏡存在兩個最大的缺點：其一是由于全內(nèi)反射的物理本質(zhì)，一般只能實現(xiàn)細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。這兩點都大大限制了其實際應(yīng)用。</h3><h3> </h3><h3>針對這兩大缺陷，宗偉健在博士一年級即發(fā)明了"多角度無影照明全內(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）器件對入射照明光實現(xiàn)了精確的調(diào)控，可以同時從六個不同方向照射樣本，并通過精密計算控制，對入射光倏逝波深度進行亞毫秒、納米級的調(diào)控。再通過后期計算重構(gòu)，實現(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)實現(xiàn)了對細胞骨架推動囊泡運輸及分泌過程的高分辨率觀測，對解釋"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)過巴黎舉辦的第一屆國際全內(nèi)反射顯微鏡進行了匯報，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胰島的發(fā)育過程；首次實現(xiàn)了小鼠胚胎（E8~E10）心臟發(fā)育的三維長時程成像及單細胞譜系追蹤。</h3><h3> </h3><h3>熒光光片顯微鏡是近幾年來熒光成像領(lǐng)域最重要的發(fā)明之一，被《自然-方法學(xué)》雜志評為2014 年的年度方法。其主要優(yōu)點為光漂白效應(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)育的長時程成像，小動物神經(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成像，與點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，如何在大視場下實現(xiàn)高縱軸分辨率一直是光片顯微鏡難以解決的難題之一。針對這兩個問題，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??；又由于其非線性激發(fā)效應(yīng)，使得該技術(shù)實現(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，對高數(shù)孔徑聚焦后的焦點在軸向掃描成線，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)可以通過程序控制任意改變光片視場，并保證亞微米的光片厚度不隨之變化，最終實現(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)時世界上在相同視場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際熒光光片顯微成像大會上被邀請進行了報告。在2016 年的美國激光與電光大會（CLEO2016）上進行了45 分鐘的特邀報告。宗偉健及陳良怡團隊利用該技術(shù)首次追蹤了活體斑馬魚胰島的發(fā)育過程，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 克超高時空分辨率微型化雙光子顯微鏡"，第一次實現(xiàn)了自由活動哺乳動物在體超高分辨率的神經(jīng)結(jié)構(gòu)與動態(tài)觀測。</h3><h3> </h3><h3>宗偉健在2013 年加入程和平帶領(lǐng)的國家重大科研儀器設(shè)備研制專項"超高時空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統(tǒng)"項目，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650 納米，成像速度達到40 Hz；具備多區(qū)域隨機掃描和每秒 1 萬線的線掃描能力。</h3><h3> </h3><h3>此項突破性技術(shù)將開拓新的研究范式，在動物覓食、哺乳、跳臺、打斗、嬉戲、睡眠等自然行為條件下，實現(xiàn)長時程觀察神經(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，精準(zhǔn)地操控神經(jīng)元和神經(jīng)回路的活動。</h3><h3> </h3><h3>此項標(biāo)志性成果，反映了我國生命科學(xué)家已具備研制整系統(tǒng)尖端科研儀器設(shè)備的能力，為即將啟動的中國腦科學(xué)計劃打造了一個核心創(chuàng)新工具。宗偉健在2017 年6 月的冷泉港國際神經(jīng)學(xué)會議上向神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的同行第一次詳細地介紹了該項技術(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）在聽完報告后評論該技術(shù)為"神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一件大事"。 隨后其特別撰寫了詳細的評論文章并發(fā)表于《光:科學(xué)與應(yīng)用》(Light: Science & Applications, 2017)。</h3><h3> </h3><h3>目前，研發(fā)團隊已簽署多個國際合作協(xié)議，合作者包括Edvard I. Moser（2014 諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主）、Tobias Bonhoeffer（歐洲科學(xué)院和德國科學(xué)院院士，德國馬普神經(jīng)生物學(xué)研究所所長）和Ryohei Yasuda（馬普佛羅里達神經(jīng)所所長）。目前，該技術(shù)已經(jīng)申請了6 項國家發(fā)明專利和1 項國際專利。宗偉健及團隊在繼續(xù)改進和研發(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>通過不斷研發(fā)新技術(shù)，并與生物學(xué)問題緊密結(jié)合，宗偉健已經(jīng)成為國內(nèi)甚至國際上最為優(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，并使得我國在多項顯微成像技術(shù)上取得了世界級的核心競爭力。（轉(zhuǎn)載自中國生物物理學(xué)會公眾號）</h3>