中間還有一個(gè)故事。當(dāng)時(shí)學(xué)校“211工程”計(jì)劃給生命學(xué)院有300萬的儀器設(shè)備費(fèi)。在我完全沒有思想準(zhǔn)備的情況下,學(xué)校決定將這筆經(jīng)費(fèi)給我支配,給了我絕對(duì)的自主權(quán),用它采購什么設(shè)備完全不受干涉。這筆儀器費(fèi)一方面是無形的壓力,另一方面又激發(fā)了我的潛力。為了讓它充分發(fā)揮作用、證明學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)沒看錯(cuò)人,我更加努力地將全部精力投入到工作中,過了一年多就爭(zhēng)取到了教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。后來自己在行政管理工作之后也常用這個(gè)方法,關(guān)鍵是要看準(zhǔn)人,并放手讓他去做、去拼,激發(fā)他的主動(dòng)性和積極性。
致力于高層次、復(fù)合型、創(chuàng)新性的科學(xué)研究
駱清銘:生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)(BMP)是利用光子學(xué)原理和技術(shù)為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)問題提供解決方案的新興交叉學(xué)科。我主要從事生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)新技術(shù)新方法研究,具體的研究方向包括兩個(gè):一是面向重大疾病早期診斷與藥物研發(fā)的光學(xué)分子成像研究,二是認(rèn)知神經(jīng)活動(dòng)基本過程的光電成像研究。
1月9日,2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京舉行。由我?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成的“單細(xì)胞分辨的全腦顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù)與儀器”獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。這個(gè)成果在國際上率先建立基于光折射率差異的組織切片成像理論,發(fā)明了一種反射式切片成像技術(shù),突破傳統(tǒng)的“先切片再成像”模式,解決了樣本薄片無法準(zhǔn)確、快速成像的問題,奠定了生物組織的高分辨連續(xù)成像技術(shù)基礎(chǔ),并在國際上首次實(shí)現(xiàn)了完整鼠腦的均勻染色和塑性包埋,填補(bǔ)傳統(tǒng)方法難以對(duì)大體積組織均勻染色、塑性包埋的空白。
此外,此項(xiàng)成果還發(fā)明了一種全自動(dòng)精密組織切削技術(shù),攻克傳統(tǒng)方法中手工切削大樣本所帶來的切薄困難、樣片易損、刀具壽命短等難題,能保證成像信息的連續(xù)、完整和有效,建立了單細(xì)胞分辨水平的全腦三維顯微光學(xué)成像技術(shù)體系,首創(chuàng)顯微光學(xué)切片斷層成像儀器(MOST),繪制出世界上第一套單細(xì)胞分辨的小鼠全腦三維結(jié)構(gòu)圖譜。2010年,這項(xiàng)成果論文發(fā)表在了《科學(xué)》(Science)雜志上。
腦部的神經(jīng)分布錯(cuò)綜復(fù)雜,現(xiàn)有的技術(shù)方法,只是在研究局部腦神經(jīng),且分辨率不高。這主要是存在成像技術(shù)的瓶頸,如磁共振等全腦成像技術(shù)不能分辨單個(gè)細(xì)胞,電鏡分辨率高但難以觀測(cè)全腦。我的團(tuán)隊(duì)研制出可對(duì)數(shù)厘米尺寸的腦組織進(jìn)行單細(xì)胞分辨率三維成像的顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù),在此基礎(chǔ)上,發(fā)展了針對(duì)熒光標(biāo)記小鼠全腦樣本成像的熒光顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù),并首次展示了鼠腦內(nèi)每根神經(jīng)元軸突的長距離追蹤。這幾項(xiàng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)都是領(lǐng)先的。現(xiàn)在我們的研究不僅可以清晰地呈現(xiàn)全腦內(nèi)的每一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,還可以追蹤每根神經(jīng)元連接的來龍去脈,對(duì)腦組織的研究既有整體性,又有局部性。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)成功,不僅可以更加深入地了解大腦結(jié)構(gòu),研究各類腦的發(fā)育和疾病的預(yù)防和治療,還可以運(yùn)用到教育和軍事領(lǐng)域。
通過這套叫MOST的設(shè)備,老鼠大腦里的神經(jīng)結(jié)構(gòu)和血管分布清晰直觀。此前,已經(jīng)有多個(gè)國家的科研人員繪制出腦圖譜,但都不具備足夠的成像分辨率,并且圖譜只停留在局部切片,無法在全腦范圍觀察到連接所有神經(jīng)細(xì)胞的軸突和樹突。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)攻堅(jiān)歷時(shí)8年,腦的細(xì)胞結(jié)構(gòu)極其龐雜,一?;ㄉ笮〉氖竽X標(biāo)本,需要10天才能完成切片成像。未來如實(shí)現(xiàn)人腦掃描,得50臺(tái)MOST機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年。