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在關(guan) 於(yu) 夏日的記憶中，總是少不了螢火蟲的身影。一到夜晚，它們(men) 常會(hui) 聚集在小路邊、籬笆旁，星星點點閃爍著熒光。從(cong) 遠處看去，那些點點銀白的、靈動的光在暗夜中飄浮，像是從(cong) 天上灑下的點點繁星。如此美輪美奐的場景不僅(jin) 具有極高的欣賞價(jia) 值，事實上，它對於(yu) 促進生物學與(yu) 光學的結合研究也大有助益，生物光學學科也由此誕生。何思聰從(cong) 博士階段起便專(zhuan) 攻光學學科中光學顯微成像技術的開發及其在生物醫學領域應用的交叉方向，加入南方科技大學生命科學學院與(yu) 生物醫學工程係後，他致力於(yu) 開發具有高時空分辨率、大穿透深度、低光毒性特點的新型熒光顯微成像技術，通過可視化方式研究活體(ti) 生物組織中的動態生物過程。“生物光學是一門由生命科學和物理學交叉融合形成的新興(xing) 學科，其主要的研究對象是生物體(ti) 中物質與(yu) 光的相互作用。它旨在開發光學和光子學技術，以增進對生物體(ti) 內(nei) 結構、功能和動態過程的理解。也正因如此，生物光學也是一門激動人心且極具挑戰性的學科，值得我們(men) 為(wei) 挖掘新知保持終生學習(xi) 的良好習(xi) 慣，以最大限度地發動學科交叉的創新引擎，利用光學技術來研究生物醫學領域的前沿科學問題。”他說。

逐“光”而行的“心”動力

依江納湖、水韻天成，談及何思聰與(yu) 光學結緣的開端，必繞不過兼納浩蕩學風與(yu) 江南靈秀之氣的浙江大學（以下簡稱“浙大”）。2008年是何思聰高考逐夢的年頭，也恰逢浙大開始全麵推行“大類招生”的培養(yang) 方案。值得一提的是，這種麵向“通才教育”的改革手法突破了學科界限，鼓勵學生交叉學習(xi) ，給了尚未擇定發展方向的學生一個(ge) “三省吾身”、厘清誌趣的緩衝(chong) 機遇，何思聰也是這種模式的受益者之一。由於(yu) 大學二年級才開始細分專(zhuan) 業(ye) ，因此在入校的第一年裏，他可以恣意在“大工程”的學海中逐風挽浪。但其實他的目光始終被光電信息工程學所吸引，“浙大光電學院是我國光學工程學科的誕生地，而光電學科是學校最具影響力的優(you) 勢學科之一”，何思聰自此揭開了與(yu) 光電信息、光學成像技術息息相關(guan) 的人生新篇。

▲何思聰（左四）團隊合影

從(cong) 浙江到香港，從(cong) 西子湖畔到維多利亞(ya) 港灣，何思聰捧著《幾何光學》《物理光學》等專(zhuan) 業(ye) 書(shu) 籍走過了求學的數年光陰。盡管初至香港科技大學電子及計算機係時，他之於(yu) 學科交叉、融合研究還是一張白紙，因沒有生物相關(guan) 的學術背景而一度在課題開展中束手，但涓涓不壅、終為(wei) 江河，在導師瞿佳男教授的諄諄教誨與(yu) 悉心指導下，他沒有忽視任何一次積累經驗的機會(hui) ，尤其認識到了與(yu) 前輩生物學家的頻繁交流非常重要。“作為(wei) 一個(ge) 具有光學研究背景的研究人員，需要跳出自己的慣性思維圈，主動了解生物領域的研究問題和需求，並思考如何將光學應用其中。而香港科技大學校園裏各個(ge) 不同專(zhuan) 業(ye) 院係的實驗室都在同一棟學術大樓裏，各領域專(zhuan) 家都在同一個(ge) 屋簷下工作，無形中給跨學科交流合作創造了很便利的條件，我也因此受惠。”何思聰說。

在研究方麵，何思聰也同樣步履不停。在伏案耕耘的日日夜夜中，他最終收獲於(yu) 仲夏——在博士後研究工作結束之際，他為(wei) “活體(ti) 生物深層組織高分辨成像技術研究”“活體(ti) 單細胞熒光標記與(yu) 示蹤成像技術研究”兩(liang) 項課題研究交上了完滿答卷。前者針對光學顯微成像在生物組織中應用的關(guan) 鍵問題布局謀篇，著重解決(jue) 由於(yu) 生物組織中結構成分複雜，光線在穿透生物組織過程中會(hui) 出現波前畸變，導致成像效果不理想等難點，他們(men) 嚐試利用波前整形校正光學像差，以提升成像深度和分辨率為(wei) 目標全力攻關(guan) 。而後者則著重在細胞的異質性認知上實現質變。

“為(wei) 了在深層生物組織中實現高分辨率熒光成像，我們(men) 開發了自適應光學多光子熒光成像技術（AO-TPEFM）。”何思聰介紹道。這一技術的最大優(you) 勢是可在無創或微創條件下，穿透複雜的生物組織，獲得細胞結構的高分辨率熒光圖像。原因在於(yu) ，何思聰團隊巧妙運用多光子熒光激發了儀(yi) 器固有的三維光學切片能力。“我們(men) 自行組裝了一個(ge) 超高靈敏度的波前探測器用以高效收集熒光作為(wei) 導引星信號，據此測算出樣本像差所引入的光波前畸變信息，然後將計算得到的光學像差值即時傳(chuan) 遞給一套高精度變形鏡係統進行實時波前整形，同時采用閉環反饋控製係統對殘留像差進行快速迭代校正。此技術可以實現對活體(ti) 生物組織像差的精確測量和快速動態校正，從(cong) 而提高深層組織成像的分辨率和對比度。”盡管研究已經完成了一段時間，但其中細節對何思聰而言卻是記憶猶新。

此外，細胞的異質性研究一直是生物學領域的重大需求，對於(yu) 全麵了解特定細胞類型的個(ge) 體(ti) 發育、動力學和功能的複雜性至關(guan) 重要。成像技術的精進使人類能夠清楚地觀察到生物體(ti) 內(nei) 的細胞活動和生物過程，再加上可在生物體(ti) 內(nei) 長期追蹤觀測同一個(ge) 細胞及其子代活動特點的單細胞標記技術的加持，無疑為(wei) 展開細胞行為(wei) /發育/功能方麵的異質性研究奠定了堅實的基礎。

談起“單細胞光學標記與(yu) 示蹤成像技術”，何思聰則相應提到了與(yu) 香港科技大學溫子龍教授課題組合作的相關(guan) 項目。他們(men) 曾利用先進的光學顯微成像技術、光譜學分析及基因改造工具，開發了一種新型的紅外激光熱激單細胞標記示蹤技術——single-cell IR-LEGO。這項技術的重要創新點在於(yu) 可利用紅外激光對攜帶有熱激啟動報告基因的細胞進行適當加熱，並誘導其發光，從(cong) 而實現對單個(ge) 細胞及其所有後代進行熒光標記，方便後續長時程追蹤細胞後代活動，記錄下持續、詳細的活動數據。何思聰說：“精準的單細胞熒光標記結合高分辨顯微成像技術，為(wei) 我們(men) 直觀地理解生物體(ti) 內(nei) 每個(ge) 細胞的行為(wei) 特點打開了大門。”

成像新工具助力疾病研究

毋庸置疑，無論在生物還是醫學研究領域，科學工作者都期盼能隨時擁有一張直觀、清晰的靜態或動態圖像，用以分析細胞或生物體(ti) 特定區域的特征及狀態，甚至是特定分子的表達、分布等信息。今天的生物光學成像憑借其檢測儀(yi) 器發展成熟、靈敏度和分辨率較高，以及成像速度快等優(you) 點走入了大眾(zhong) 視野，它的出現對過去一些“疑難雜症”的新型診療手段開發有著重要的實踐意義(yi) 。但在因人而異的病變機理與(yu) 臨(lin) 床表現麵前，生物光學仍然存在廣闊的提升空間。這也是何思聰之所以加入南方科技大學賡續研究的根本動力。

“在香港時，我就了解到南方科技大學的創校精神是‘敢闖敢試、求真務實、改革創新、追求卓越’，生命科學學院院長張明傑院士非常希望能夠‘集眾(zhong) 學科之長’，建設有特色的學科體(ti) 係，以全新的模式發展生命科學學院。很明顯，現代生物醫學研究正走在大數據化、定量化、多尺度多模態的康莊大道上，因此我認為(wei) 自己過去所學與(yu) 學院所需還是有比較高的契合度的，並且我十分認可張院士提出的發展方向。”一拍即合之下，這位青年學者便於(yu) 2020年毅然加入隊伍之中，而他的研究就如同新生的生命科學學院一般，雖須從(cong) 零開始，但也蘊含無限希望。

采買(mai) 儀(yi) 器、廣納賢才、兼顧研究、搭築平台……這些看似細碎繁瑣的事情在過去幾年裏一直占據著何思聰的生活，但堅持的力量也往往形成於(yu) 這些波瀾不驚的歲月之中。當下，經過點滴沉澱與(yu) 求索實踐，何思聰對未來的工作方向萌生了更為(wei) 縝密、清晰的思考。“我認為(wei) ，今天的生物醫學研究若要取得突破，開發跨尺度、多模態的高分辨成像技術工具非常關(guan) 鍵。因此，我在南科大實驗室致力攻關(guan) 的目標就在於(yu) 開發可以廣泛適用於(yu) 活體(ti) 組織成像的高分辨率、大穿透深度的光學顯微鏡；同時結合人工智能和圖像處理等其他技術，實現圖像數據的多維度分析。我們(men) 希望通過開發前沿的成像技術和科研設備，幫助生物醫學領域的研究人員解決(jue) 重大科學問題。”

時光前行不舍晝夜，連接起過去和未來，也鐫刻下團結奮鬥的足跡。回首昨日，隻身踏入南方科技大學的情景仍然清晰；立足當下，在生物光學成像實驗室中與(yu) 每一位勤學篤思的夥(huo) 伴協同攻關(guan) 的日子足以令何思聰感到十足幸福。“最令我驕傲的就是這支‘臥虎藏龍’、包含著物理、生物、電子、計算機等多學科專(zhuan) 業(ye) 背景人才的交叉研究團隊。科研從(cong) 來不能隻靠一人之力，未來，也歡迎有光學、生物、儀(yi) 器科學等專(zhuan) 業(ye) 背景的青年學者加入我們(men) 的團隊，和我們(men) 一起用光學技術探索生命的奧秘。”何思聰說道。

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