深圳子科生物報道：顯微儀器是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中*、無法替代的重要工具。具有高時空分辨率的大尺度生物活動顯微成像對于系統(tǒng)生物學(xué)研究是*的。然而，傳統(tǒng)顯微儀器長期受制于視場與分辨率此消彼長的固有矛盾和數(shù)據(jù)通量瓶頸難題，無法兼顧寬視場和高時空分辨率，制約了生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。

清華大學(xué)自動化系戴瓊海院士的國家自然基金委重大儀器研制團隊在維多尺度高分辨率計算攝像顯微儀器研制和生命科學(xué)觀測領(lǐng)域取得重要成果，以“視頻幀率下厘米尺度微米分辨率的生物動態(tài)成像”（Video-rate imaging of biological dynamics at centimeter-scale and micrometer-resolution）為題，在線發(fā)表于《自然·光子學(xué)》（Nature Photonics）上。

在這項研究工作中，團隊將光學(xué)、微電子、計算機視覺以及信號處理等學(xué)科交叉，提出了多尺度曲面中繼協(xié)同顯微成像新架構(gòu)：通過物方平場像方曲場的物鏡將樣本放大到曲面中繼像，像感器陣列分區(qū)域同步并行拍攝中繼像近似平場的小區(qū)域，經(jīng)計算重建為無縫的寬視場高分辨率動態(tài)圖像序列?；诖思軜?gòu)，研制了“實時超寬場高分辨率成像顯微鏡”（Real-time, Ultra-large-Scale, imaging at High-resolution macroscope，RUSH），兼具1厘米×1.2厘米超寬視場、全視場均一的1.2微米高分辨率、30幀每秒高幀率，數(shù)據(jù)通量高達51億像素每秒。

這項工作通過清醒小鼠在體全腦皮層成像等生命科學(xué)實驗，對以寬場高分辨動態(tài)成像為基礎(chǔ)的腦動態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、神血管耦合機制、癲癇病理進行了探索。這項工作為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究亟需的顯微儀器研制提供了新思路。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金重大儀器專項、北京市科委等項目資助。

論文共同作者為清華大學(xué)自動化系范靜濤副研究員、索津莉副教授、2014級博士生吳嘉敏、謝浩助理研究員，清華大學(xué)為論文單位。論文共同通訊作者為清華大學(xué)自動化系戴瓊海院士、精儀系孔令杰副教授和浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點實驗室鄭臻榮教授。

原文標(biāo)題：

Video-rate imaging of biological dynamics at centimeter-scale and micrometer-resolution