中国生物医学“天眼”问世!17亿重器改写生命科学教科书

染指醉 2025-03-23 10:10:34

一、12年铸剑:从分子到个体的“透视革命”

历时12年筹备建设,总投资17.17亿元的国家重大科技基础设施——多模态跨尺度生物医学成像设施,于3月21日在北京怀柔科学城通过国家验收。这项被喻为“生物医学天眼”的超级工程,能对生命体从分子(埃级)到器官(米级)进行跨尺度、多模态观测,覆盖10个数量级的空间范围,彻底打破传统成像技术的尺度壁垒。

北京大学程和平院士表示,该设施将围绕“数字生命”主题,聚焦脑科学、肿瘤诊疗等国家战略方向,未来可能诞生“改写教科书”的突破性发现。目前已有29项数字生命重大项目入驻,涉及心血管疾病、数字器官等前沿领域。

二、核心技术:国产显微镜打破海外垄断

设施建设催生了多项“中国创造”的硬核技术:

冷冻光电关联显微镜:全球首个实现冷冻电镜与光学显微镜无缝联用,精准定位细胞超微结构;

活细胞超分辨成像仪:突破“衍射极限”,实时追踪癌细胞分裂过程;

全尺度数据整合系统:将分子动态与器官功能关联,构建生命活动的“全景地图”。

中科院生物物理所徐涛院士透露,这些设备的核心部件已实现国产替代,推动我国高端生物医学影像装备从“进口依赖”转向“自主可控”。

三、疾病攻坚:癌症早诊或提前5年

该设施对重大疾病研究的价值堪称颠覆性:

脑科学:可观测神经突触的实时信号传递,为阿尔茨海默病提供新疗法线索;

肿瘤诊疗:通过追踪单个癌细胞的代谢异常,将早期诊断窗口期提前5年;

心血管疾病:动态呈现血管斑块形成过程,助力精准介入治疗。

一位参与研究的科学家比喻:“过去我们像用望远镜看星空,现在则是用哈勃望远镜+显微镜的组合,连星尘的轨迹都清晰可见。”

四、全球开放:中国科技“组队”国际赛道

设施已与美国、欧盟等顶尖生物医学成像平台建立国际联盟,未来将面向全球开放共享。这种“大科学”模式不仅吸引数十个海外团队入驻,更推动国产设备走向世界——我国自主研发的纳米分辨率单分子定位显微镜,已被德国马普研究所采购。

从追赶者到领跑者,这项“生物医学天眼”的诞生,标志着中国在生命科学领域首次掌握全景式观测话语权。当17亿投入化作破解生命密码的钥匙,我们或许正站在改写人类疾病认知史的门槛上。

(本文综合国家验收通报、科学家访谈及技术白皮书)

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