冷凍電鏡作為結(jié)構(gòu)生物學(xué)中解析蛋白質(zhì)等生物大分子高分辨率結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，為直接理解生命活動提供了重要的信息。冷凍電鏡技術(shù)在近十多年的高速發(fā)展中，中國科學(xué)家在新方法建立和技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用，前沿技術(shù)層出不窮，推動了眾多具有影響力的研究成果。尤其近年來，細(xì)胞原位結(jié)構(gòu)解析逐漸成為冷凍電鏡未來發(fā)展的主要方向，且人工智能技術(shù)異軍突起，為未來冷凍電鏡技術(shù)的下一次突破提供了新的可能。為提升我國冷凍電鏡前沿技術(shù)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新開發(fā)能力，培養(yǎng)更多相關(guān)人才，我們今年將繼續(xù)舉辦“全國冷凍電鏡軟件技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研討會”。會議內(nèi)容將涵蓋冷凍電鏡單顆粒技術(shù)和冷凍電子斷層技術(shù)中的前沿算法和軟件技術(shù)，以及人工智能技術(shù)在圖像分析和結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用，通過軟件作者或高級用戶深度講解，幫助冷凍電鏡用戶更好地理解和應(yīng)用最先進(jìn)的冷凍電鏡原理和技術(shù)。本次會議將于 2025年12月6-9日在浙江省杭州市臨安區(qū)舉行，由清華大學(xué)、中國科學(xué)院生物物理研究所和中國生物物理學(xué)會冷凍電子顯微學(xué)分會主辦，清華大學(xué)和水木未來（杭州）科技有限公司承辦。為保證充分交流和受計算設(shè)備數(shù)量限制，會議最大規(guī)模限定為100人。

本次會議將邀請多位立足于冷凍電鏡計算方法和軟件開發(fā)的研究者，采用報告 + 軟件操作 + 討論的方式，系統(tǒng)地介紹相關(guān)的算法和軟件，并結(jié)合現(xiàn)場使用讓用戶能夠理解和實際應(yīng)用這些技術(shù)。本次會議也希望能通過用戶和開發(fā)者的交流，將實際科研中面臨的技術(shù)困難反饋給從事方法和軟件開發(fā)的研究者，促進(jìn)相互學(xué)習(xí)和交流，共同推動整個領(lǐng)域的前進(jìn)發(fā)展。

召集人：

李雪明，清華大學(xué)

章新政，中國科學(xué)院生物物理研究所

以下內(nèi)容為GPT視角對全國冷凍電鏡軟件技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研討會相關(guān)領(lǐng)域的研究解讀，僅供參考：

全國冷凍電鏡軟件技術(shù)研究現(xiàn)狀

一、技術(shù)進(jìn)展

自動化技術(shù)：冷凍電鏡數(shù)據(jù)采集自動化技術(shù)不斷升級，從早期的機(jī)械穩(wěn)定性與光學(xué)校準(zhǔn)，到后來的高通量采集，再到如今的機(jī)器學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇，各環(huán)節(jié)革新不斷。例如，光束圖像偏移（BIS）策略的應(yīng)用，使CTEM模式下SPA每小時可采集300-400張圖像，效率提升3-4倍。

智能化技術(shù)：機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法在冷凍電鏡數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮著越來越重要的作用。多款“智能”數(shù)據(jù)采集軟件采用ML定位、分類SPA和原位cryo-ET的目標(biāo)，部分結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）規(guī)劃最優(yōu)數(shù)據(jù)采集路徑，穩(wěn)定性甚至超越多數(shù)人類操作者。

數(shù)據(jù)處理技術(shù)：隨著冷凍電鏡技術(shù)的快速發(fā)展，高分辨率三維電鏡圖譜的重建已成為揭示生物分子結(jié)構(gòu)的重要手段。為了準(zhǔn)確評估和驗證這些三維圖譜的分辨率，多種局部分辨率評估方法相繼被開發(fā)，如BlocRes、ResMap和MonoRes等。

二、主要廠商與平臺

國際廠商：賽默飛（Thermo Fisher）、日本電子（Japan Electron，也稱為JEOL）和日立（Hitachi）是全球電子顯微鏡領(lǐng)域的知名制造商，它們的冷凍電鏡在生物醫(yī)學(xué)研究中扮演著重要角色。例如，賽默飛的系統(tǒng)可能更適合需要高分辨率和強(qiáng)大自動化功能的實驗室；日立的系統(tǒng)可能更適合那些尋求緊湊設(shè)計和同時STEM/SEM成像能力的實驗室；而JEOL的系統(tǒng)則可能因其高分辨率和穩(wěn)定性而受到青睞。

國內(nèi)廠商與平臺：

水木未來：成立于2017年底，總部位于中國北京，致力于運用突破技術(shù)大幅提升新藥研發(fā)速度和高難靶點成藥性。公司已建成亞洲第一個以300kV頂配冷凍電鏡為核心的商用結(jié)構(gòu)解析平臺，依托清華大學(xué)和自主研發(fā)的革命性結(jié)構(gòu)解析方法學(xué)與基于結(jié)構(gòu)和計算的藥物發(fā)現(xiàn)技術(shù)，構(gòu)建了世界級新一代藥物發(fā)現(xiàn)平臺。

榮聯(lián)科技：提供了冷凍電鏡數(shù)據(jù)分析平臺解決方案，該平臺支持全自動化的數(shù)據(jù)分析流程和實時數(shù)據(jù)質(zhì)量信息反饋，具備計算分析、數(shù)據(jù)存儲能力。平臺已成功服務(wù)于清華大學(xué)、西湖大學(xué)等客戶，積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

冷凍電鏡軟件技術(shù)在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，包括但不限于：

結(jié)構(gòu)生物學(xué)：用于解析蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的三維結(jié)構(gòu)，揭示生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。

藥物研發(fā)：基于結(jié)構(gòu)的藥物研發(fā)（SBDD）中，冷凍電鏡技術(shù)能夠提供高分辨率的分子結(jié)構(gòu)信息，有助于設(shè)計更有效的藥物分子。

病毒研究：用于確定病毒的結(jié)構(gòu)，為疫苗設(shè)計和抗病毒藥物開發(fā)提供重要依據(jù)。例如，使用冷凍電鏡以近原子分辨率確定了寨卡病毒的結(jié)構(gòu)，提供了病毒表面蛋白和藥物開發(fā)潛在靶標(biāo)的詳細(xì)視圖。

四、未來趨勢

技術(shù)融合：冷凍電鏡技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深度融合將成為未來發(fā)展的重要趨勢。這將進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性，推動結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的進(jìn)步。

國產(chǎn)化替代：隨著國內(nèi)冷凍電鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，國產(chǎn)化替代將成為未來市場的重要方向。國內(nèi)廠商將加大研發(fā)投入，提升技術(shù)水平，逐步打破國外廠商的市場壟斷。

應(yīng)用拓展：冷凍電鏡技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展，不僅限于結(jié)構(gòu)生物學(xué)和藥物研發(fā)領(lǐng)域，還將涉及材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域。

全國冷凍電鏡軟件技術(shù)研究可以應(yīng)用在哪些行業(yè)或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域

生物醫(yī)學(xué)：冷凍電鏡技術(shù)能夠解析生物大分子的原子級結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)、DNA、RNA和病毒等。例如，在病毒研究中，該技術(shù)可以解析病毒的三維結(jié)構(gòu)，揭示其入侵、復(fù)制和致病機(jī)制，為疫苗設(shè)計提供關(guān)鍵信息。此外，冷凍電鏡還可用于研究細(xì)胞內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)和大分子復(fù)合物，為疾病診斷和治療提供新思路。

藥物研發(fā)：冷凍電鏡技術(shù)在新藥研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。通過解析靶蛋白的三維結(jié)構(gòu)，科學(xué)家可以設(shè)計出更有效的藥物分子。例如，在GPCRs（G蛋白偶聯(lián)受體）研究中，冷凍電鏡技術(shù)幫助解析了多個GPCRs的高分辨率結(jié)構(gòu)，為治療糖尿病、肥胖癥等疾病的新藥研發(fā)提供了重要依據(jù)。此外，冷凍電鏡還可用于研究抗體與抗原的結(jié)合機(jī)制，為疫苗設(shè)計和治療提供科學(xué)依據(jù)。

材料科學(xué)：冷凍電鏡技術(shù)可用于研究材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能。例如，在電池研究中，該技術(shù)可以觀察電池固體電解質(zhì)界面、鋰枝晶等微觀結(jié)構(gòu)，為電池性能和壽命的研究提供重要信息。此外，冷凍電鏡還可用于研究金屬有機(jī)框架材料、共價有機(jī)框架材料和軟物質(zhì)聚合物等材料的結(jié)構(gòu)演變和組裝問題。

工業(yè)檢測：冷凍電鏡技術(shù)可用于產(chǎn)品質(zhì)量控制和故障分析。例如，在電子元器件制造中，該技術(shù)可以觀察電子元器件的結(jié)構(gòu)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供幫助。

環(huán)境科學(xué)：冷凍電鏡技術(shù)可以觀察水合樣品的天然微觀結(jié)構(gòu)特征，因此在環(huán)境領(lǐng)域研究中得到廣泛應(yīng)用。例如，該技術(shù)可用于研究大氣、水體、土壤和固廢中的微觀結(jié)構(gòu)和成分變化。

芯片制造：冷凍電鏡技術(shù)已跨界應(yīng)用于芯片制造業(yè)。例如，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳教授團(tuán)隊通過冷凍電子斷層掃描技術(shù)，首次在原位狀態(tài)下解析了光刻膠分子在液相環(huán)境中的微觀三維結(jié)構(gòu)、界面分布與纏結(jié)行為，為開發(fā)可顯著減少光刻缺陷的產(chǎn)業(yè)化方案提供了指導(dǎo)。

全國冷凍電鏡軟件技術(shù)領(lǐng)域有哪些知名研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)品牌

研究機(jī)構(gòu)

清華大學(xué)：

清華大學(xué)是國內(nèi)冷凍電鏡研究的標(biāo)桿，其生命科學(xué)學(xué)院和結(jié)構(gòu)生物學(xué)高精尖創(chuàng)新中心擁有多臺高端冷凍電鏡設(shè)備，如Titan Krios系列。

清華大學(xué)在冷凍電鏡解析生物大分子結(jié)構(gòu)的成果數(shù)量和質(zhì)量均居全球前列，例如施一公院士團(tuán)隊利用冷凍電鏡技術(shù)解析剪接體結(jié)構(gòu)的研究成果，多次發(fā)表于《科學(xué)》《細(xì)胞》等頂級期刊。

北京大學(xué)：

北京大學(xué)整合生命科學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)等多學(xué)科資源，建立了冷凍電鏡聯(lián)合平臺。

該校配備的300kV冷凍電鏡設(shè)備支持原子級分辨率成像，助力研究團(tuán)隊在病毒蛋白解析、藥物設(shè)計等領(lǐng)域取得突破。例如，2021年北京大學(xué)團(tuán)隊通過冷凍電鏡揭示了新冠病毒刺突蛋白的動態(tài)構(gòu)象變化，為疫苗研發(fā)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

中科院生物物理研究所：

中科院生物物理研究所是中國冷凍電鏡技術(shù)的基礎(chǔ)研究重鎮(zhèn)，其生物大分子國家重點實驗室擁有亞洲首臺配備相位板技術(shù)的冷凍電鏡。

該所的研究成果覆蓋從技術(shù)優(yōu)化到實際應(yīng)用的全鏈條，如開發(fā)了低劑量成像算法，降低樣本損傷風(fēng)險；解析了阿爾茨海默病相關(guān)蛋白纖維的高分辨率結(jié)構(gòu)，為藥物靶點設(shè)計提供依據(jù)。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)：

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在冷凍電鏡技術(shù)領(lǐng)域也有顯著的研究成果。例如，該校物理研究所的王雪鋒研究員利用冷凍電鏡技術(shù)觀測電池材料及其界面，揭示了微觀機(jī)理與創(chuàng)新的制樣方法，為新能源材料的精準(zhǔn)設(shè)計提供了關(guān)鍵依據(jù)。

企業(yè)品牌

水木未來：

水木未來成立于2017年底，總部位于中國北京，致力于運用突破技術(shù)大幅提升新藥研發(fā)速度和高難靶點成藥性。

公司已建成亞洲第一個以300kV頂配冷凍電鏡為核心的商用結(jié)構(gòu)解析平臺，依托清華大學(xué)和自主研發(fā)的革命性結(jié)構(gòu)解析方法學(xué)與基于結(jié)構(gòu)和計算的藥物發(fā)現(xiàn)技術(shù)，構(gòu)建了世界級新一代藥物發(fā)現(xiàn)平臺。

水木未來面向全球研發(fā)藥企和機(jī)構(gòu)提供新藥靶點驗證、化合物庫篩選、候選化合物發(fā)現(xiàn)，以及治療性抗體研發(fā)等綜合性技術(shù)服務(wù)。

賽默飛（Thermo Fisher）：

賽默飛是賦能科技進(jìn)步的全球領(lǐng)導(dǎo)者，在冷凍電鏡技術(shù)領(lǐng)域也有顯著貢獻(xiàn)。

賽默飛推出了多款冷凍電鏡產(chǎn)品，如Thermo Scientific Krios 5冷凍透射電子顯微鏡，以原子級分辨率成像能力與智能化工作流革新，重新定義結(jié)構(gòu)生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究的技術(shù)標(biāo)桿。

日立（Hitachi）：

日立是全球范圍內(nèi)冷凍電鏡主要廠商之一，其冷凍電鏡技術(shù)涵蓋了多種型號，包括用于生物樣品的冷凍透射電子顯微鏡（cryo-TEM）和冷凍掃描電子顯微鏡（cryo-SEM），以及能夠同時進(jìn)行STEM和SEM成像的冷凍電鏡。

日立的冷凍電鏡產(chǎn)品如Hitachi SU9000、Hitachi SU8600系列、Hitachi HF5000等，在生物醫(yī)學(xué)研究中扮演著重要角色。

無錫佰翱得生物科學(xué)股份有限公司：

無錫佰翱得生物科學(xué)股份有限公司是一家專注于為全球創(chuàng)新藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)提供新藥早期研發(fā)CRO服務(wù)的生物科學(xué)公司。

公司擁有X-射線衍射儀、300KV冷凍電鏡等先進(jìn)科研設(shè)備，提供從基因到冷凍電鏡解析結(jié)構(gòu)的全方位服務(wù)。

無錫佰翱得還與無錫國際生命科學(xué)創(chuàng)新園合作，共建國際前沿的源頭創(chuàng)新藥孵化器，打造冷凍電鏡創(chuàng)新中心和藥靶蛋白創(chuàng)新中心，為創(chuàng)新藥公司和科研院所提供服務(wù)。

全國冷凍電鏡軟件技術(shù)領(lǐng)域有哪些招聘崗位或就業(yè)機(jī)會

一、科研機(jī)構(gòu)與高校

冷凍電鏡運維工程師

崗位職責(zé)：負(fù)責(zé)大型冷凍電鏡的日常運行維護(hù)調(diào)試、故障排除，以及開放共享服務(wù)，保障儀器高效運行；編寫和完善儀器和軟件的操作說明，撰寫清晰的實驗記錄和故障處理記錄；承接各類樣品測試任務(wù)，進(jìn)行冷凍電鏡數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和評估；進(jìn)行用戶管理、操作培訓(xùn)和技術(shù)監(jiān)督指導(dǎo)；依據(jù)用戶服務(wù)要求，協(xié)助平臺主管保持平臺技術(shù)的前端性、穩(wěn)定性，研發(fā)新技術(shù)，保障平臺相關(guān)技術(shù)不斷更新；從事電鏡相關(guān)的軟件和技術(shù)方法學(xué)開發(fā)，便于優(yōu)化數(shù)據(jù)的采集、處理與備份；協(xié)助主管完成平臺儀器設(shè)備操作安全培訓(xùn)考核、安全檢查整改及日常安全管理工作；負(fù)責(zé)填報相關(guān)儀器運行狀態(tài)、測試服務(wù)工作量、測試費用、工作成效等相關(guān)數(shù)據(jù)與信息。

崗位要求：具有生物、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、材料等某一相關(guān)學(xué)科博士學(xué)位；具有冷凍電鏡相關(guān)科研及平臺運行管理經(jīng)驗，熟悉冷凍電鏡軟硬件并具有相應(yīng)的軟件開發(fā)技能；具有較強(qiáng)的動手能力，具備良好的溝通及管理能力、團(tuán)隊協(xié)作精神及責(zé)任心。

冷凍電鏡技術(shù)員

崗位職責(zé)：作為用戶和冷凍電鏡之間的技術(shù)接口，檢查電鏡對準(zhǔn)，樣品網(wǎng)格插入，協(xié)助收集數(shù)據(jù)等；訓(xùn)練用戶進(jìn)行低溫樣品制備、操作運行冷凍電鏡的軟件和數(shù)據(jù)收集；向用戶提供實驗策略和建議，與他們合作進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析和結(jié)構(gòu)確定；積極與相關(guān)課題組合作，積極協(xié)助相關(guān)基金申請等。

崗位要求：結(jié)構(gòu)生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)或相關(guān)專業(yè)碩士及以上（特別優(yōu)秀者學(xué)歷不限）；具有操作復(fù)雜儀器和使用復(fù)雜軟件系統(tǒng)的專業(yè)知識和能力；有興趣成為冷凍電鏡專家和冷凍電鏡設(shè)施主管；具有良好的人際交往能力，追求卓越，工作細(xì)致努力，有強(qiáng)烈的責(zé)任心和團(tuán)隊協(xié)作意識，能長期穩(wěn)定工作者。

高級技術(shù)員

崗位職責(zé)：配合平臺負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)平臺的運行、維護(hù)和安全工作；制定儀器操作、人員培訓(xùn)和設(shè)備共享的細(xì)則和系列規(guī)章制度；負(fù)責(zé)300kV電鏡機(jī)時安排、統(tǒng)計、上樣、培訓(xùn)及技術(shù)支撐工作；協(xié)助完成Aquilos 2 Cryo-FIB的樣品測試、加工和數(shù)據(jù)收集工作；對接社會機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位，開展合作和轉(zhuǎn)化工作。

崗位要求：能熟練操作300kV冷凍電鏡或Aquilos 2 Cryo-FIB，且至少有2年以上常年使用和管理經(jīng)驗。

二、相關(guān)企業(yè)

冷凍電鏡軟件開發(fā)工程師

崗位職責(zé)：負(fù)責(zé)軟件方案的整體需求分解、構(gòu)架設(shè)計、功能調(diào)試，并編寫相關(guān)文檔；進(jìn)行需求調(diào)研，了解客戶業(yè)務(wù)需求和技術(shù)支持。

崗位要求：本科及以上學(xué)歷，軟件、控制工程、自動化相關(guān)專業(yè)；3年以上軟件開發(fā)經(jīng)驗，精通C/C++等語言，熟悉qt開發(fā)框架，有獨立完成軟件產(chǎn)品工作能力；有儀器上位機(jī)軟件設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗優(yōu)先。

C++軟件工程師

崗位職責(zé)：與冷凍電鏡軟件開發(fā)工程師類似，但更側(cè)重于C++語言的應(yīng)用和開發(fā)。

崗位要求：本科及以上學(xué)歷，計算機(jī)科學(xué)、軟件工程或相關(guān)專業(yè)；精通C++編程語言，熟悉面向?qū)ο缶幊趟枷?；有良好的算法和?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，熟悉常用的設(shè)計模式；有冷凍電鏡軟件開發(fā)經(jīng)驗者優(yōu)先。

算法工程師

崗位職責(zé)：負(fù)責(zé)冷凍電鏡圖像處理算法的研發(fā)和優(yōu)化，提高圖像篩選與重構(gòu)效率。

崗位要求：碩士及以上學(xué)歷，計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、生物信息學(xué)或相關(guān)專業(yè)；熟悉圖像處理算法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法；有冷凍電鏡圖像處理經(jīng)驗者優(yōu)先。

機(jī)械設(shè)計工程師

崗位職責(zé)：負(fù)責(zé)透射電鏡非標(biāo)機(jī)械部件設(shè)計、加工工藝設(shè)計、繪制加工圖/裝配圖/工藝圖紙等；進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性的分析與優(yōu)化；進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)驗證及功能性試驗；建立、維護(hù)整機(jī)BOM表。

崗位要求：碩士以上學(xué)歷，機(jī)械類專業(yè)；有一定的非標(biāo)設(shè)計經(jīng)驗，熟悉機(jī)加工、鈑金等加工工藝，較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論知識；熟練應(yīng)用SOLIDWORKS、AUTOCAD等設(shè)計類軟件；有真空零部件設(shè)計經(jīng)驗優(yōu)先。