【前言】2023年，北京大学正式启动临床科学家培养计划，旨在创新医学高端人才培养模式，提升临床医生科技创新水平。为全面深度整合“临床-基础”相关资源，优化临床科学家计划培养体系，推动“医学+X”不断向纵深发展，医学部学科办常态化开展临床科学家培养计划“大课堂”系列工作，邀请医学与生命科学及相关领域顶尖科学家进行授课辅导，为优秀临床青年医师搭建学术交流、思维启迪、技能提升的良好平台，以“人才质量”提升赋能学科建设。

2025年6月11日下午，北京大学临床科学家培养计划“大课堂”第十三讲在北京大学医学科技楼多功能厅举办。本次活动特邀北京大学博雅特聘教授、北京大学未来技术学院分子医学研究所陈良怡担任主讲嘉宾。北京大学第一医院科研处副处长、实验中心主任、2023年度首期临床科学家培养计划获得者郑佳担任主持。郑佳曾在陈良怡教授的指导下应用胰岛生物成像技术探究糖尿病生命早期起源的分子机制。

成像技术革新：突破微观世界的 “卡脖子” 难题

陈良怡教授围绕通用活细胞超分辨成像技术开发及其临床应用，介绍了团队的系列原创性解决方案，在生物医学成像领域实现了从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的跨越。团队发明的高分辨率微型化双光子显微镜，首次在自由行为小鼠体内捕捉到单个神经突触的动态变化，为神经科学研究提供了革命性工具。其研发的海森结构光超分辨率显微镜，从物理原理层面解决了传统结构光显微镜在低信噪比下的重建伪影问题，相关技术入选国家“十三五”科技创新成就展。团队通过基础研究原始创新技术的突破推动成果转化，实现了对国际高端显微镜产品的替代。2022年至今，超过40台商品化超分辨率显微镜销往国内外顶级科研机构，形成了“基础研究-技术开发-产业转化”的完整闭环。

临床应用突破：罕见病机制解析与糖尿病领域胰岛素两相分泌新机制

在临床罕见病——佩梅病（髓鞘化低下性脑白质营养不良）的研究中，陈良怡教授团队与北京大学第一医院合作，提出活细胞超分辨病理学的概念，利用活细胞超分辨率成像预测临床疾病表型、解析发病机制，为预后评估及药物靶点的精准筛选提供依据，为罕见病“老药新用”提供了临床转化路径，形成了将基础科研的成果快速转化成临床治疗方案的优秀范式。

在糖尿病领域，团队通过囊泡-细胞-胰岛跨尺度成像技术，以“锌闪烁”的形式跨尺度观测到胰岛素分泌的过程，并通过持续的算法开发，发现胰岛中仅40%的β细胞承担80%的胰岛素分泌功能，进一步发现胰岛β细胞的这种分泌能力主要由Ca2+-分泌偶联效率决定，受到胰岛α细胞、δ细胞的共同调控。这一突破性成果揭示了胰岛素两相分泌的新机制、新理论。

跨尺度成像：从分子到大脑的生命全景探索

陈良怡团队开发的微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM）重量仅 2.2 克，却能实现小鼠全皮层神经元活动的实时监测。在恐惧关联记忆研究中，该技术首次观察到记忆形成过程中皮层神经元的动态连接重构，为理解大脑记忆编码机制提供了关键证据。

依托国家重大科技基础设施“多模态跨尺度生物医学成像设施”，团队实现了从纳米到米、微秒到生命周期的全尺度成像覆盖。该设施作为世界首个跨越十个时空尺度的成像装置，已成功应用于肿瘤微环境、器官再生等前沿领域，推动我国在整合生物学研究中跻身国际前列。

报告最后，陈良怡教授借用哲学家康德的论述，强调了生命的本质，是整合复杂的物质-信息-能量系统。当下以组学技术、大数据技术以及人工智能为新动能，生物医学的研究范式正发生着革命性的改变。人工智能和跨尺度成像、组学等技术的深度融合，将重现数字细胞以及数字生命的复杂系统，重建生命的动态演变，揭示生理病理过程在不同尺度上的机制，量化理解生命的本质规律，为攻克重大疾病、理解生命本质提供更强有力的技术支撑。

陈良怡教授的精彩分享激发了与会者浓厚兴趣。大家围绕活细胞超分辨率显微镜成像原理、细胞表型与临床分型的匹配关系、生物医学成像技术在临床应用拓展等问题展开热烈的交流和讨论。

北京大学医学部学科建设办公室临床科学家培养计划“大课堂”系列活动常态化举行，后续还会带来更多精彩内容。敬请持续关注！

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