“2026年超分辨光電關聯(lián)電鏡技術培訓班”（原“先進電鏡技術培訓班”）是在我國系統(tǒng)布局多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像與高端電子顯微技術的背景下，由中國生物物理學會生物醫(yī)學成像分會、中國科學院生物物理研究所與生物醫(yī)學成像北京實驗室聯(lián)合發(fā)起的前沿技術培訓項目，2026年為首次舉辦。課程緊密圍繞當前國際電鏡與光電關聯(lián)成像（CLEM）最核心的應用方向，聚焦大尺度體電鏡（vEM）、光鏡與電鏡通用探針、冷凍電鏡原理及負染/冷凍樣品制備、EDS/EELS基本原理及應用、單分子定位顯微與冷凍光電關聯(lián)成像、超分辨與CLEM探針，以及腦組織電鏡結構解析和突觸連接組學與三維腦電鏡數(shù)據(jù)解析等關鍵技術模塊，構建從分子、細胞到神經(jīng)回路的完整成像技術鏈條。

本次培訓擬于2026年1月14日-16日在懷柔科學城多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像設施舉辦，由國際電鏡與CLEM領域權威專家Ben Giepmans教授領銜授課，聯(lián)合國內(nèi)在超分辨、冷凍電鏡、單分子定位及突觸連接組學方向的一線學者共同授課，采用“原理講解—方法演示—數(shù)據(jù)解析—應用實例”相結合的教學模式，面向神經(jīng)科學、結構生物學等領域培養(yǎng)具備真實復雜樣本解析能力的高端成像技術人才。

誠邀高校及科研院所研究人員、醫(yī)院病理科醫(yī)師、生物技術企業(yè)研發(fā)工程師及高年級研究生報名參加！

師資力量

師資團隊由國際電鏡領域權威專家與國內(nèi)頂尖科研機構的核心力量共同組成，形成“產(chǎn)學研深度融合的黃金矩陣”。

領銜國際導師

Ben Giepmans教授：

荷蘭顯微鏡協(xié)會主席、荷蘭格羅寧根大學醫(yī)學中心(UMCG)細胞生物學系副教授，UMCG顯微與影像中心(UMIC)主任。Giepmans教授將探針化學、物理光學、儀器開發(fā)和數(shù)據(jù)科學深度融合，創(chuàng)建了一系列解決特定生物學問題的創(chuàng)新成像方法學。他是CLEM領域的先驅(qū)和持續(xù)創(chuàng)新者；開發(fā)并推廣了“nanotomy”技術，用于生成生物組織（如1型糖尿病胰島樣本）的超大尺寸二維圖像和三維數(shù)據(jù)庫；通過識別特定元素標記來實現(xiàn)蛋白質(zhì)和多分子組分的區(qū)分；他還參與發(fā)明了多種熒光探針；在頂級期刊上發(fā)表了多項里程碑式的工作，包括Science、Nature Methods、Nature Biotechnology等。

以下內(nèi)容為GPT視角對超分辨光電關聯(lián)電鏡技術培訓班相關領域的研究解讀，僅供參考：

超分辨光電關聯(lián)電鏡技術研究現(xiàn)狀

一、技術突破：從“概念驗證”到“實用化”

熒光蛋白創(chuàng)新突破電鏡制樣瓶頸

傳統(tǒng)電鏡制樣需使用鋨酸固定和Epon包埋，但此過程會淬滅熒光分子，導致光鏡與電鏡圖像無法精準關聯(lián)。2019年，中國科學院生物物理研究所徐濤/徐平勇團隊研發(fā)出全球首個抗鋨酸固定和Epon包埋的熒光蛋白mEosEM，首次實現(xiàn)Epon后固定同層超薄樣品的超分辨光鏡-電鏡關聯(lián)成像。該技術保留了線粒體等亞細胞結構，單分子定位精度達幾十納米，解決了光電關聯(lián)成像的核心難題，為生物學研究提供全新工具。

多技術融合提升成像性能

超分辨光鏡技術：STED（受激輻射損耗）技術已實現(xiàn)幾十納米級分辨率，PALM/STORM（光激活定位/隨機光學重構顯微鏡）通過單分子定位突破衍射極限，SIM（結構光照明顯微鏡）則以高速成像優(yōu)勢適用于活細胞動態(tài)觀察。

電鏡技術：場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）和透射電鏡（TEM）的分辨率提升至亞納米級，結合冷凍電鏡技術，可觀察生物大分子的三維結構。

關聯(lián)算法優(yōu)化：通過優(yōu)化超薄切片中單分子定位算法和成像方法，實現(xiàn)光鏡與電鏡圖像的高精度配準，誤差控制在納米級。

技術方向：更高分辨率與智能化

當前研究正探索多光子激發(fā)、單分子定位技術的進一步優(yōu)化，以及人工智能與機器學習在圖像處理中的應用。例如，利用深度學習算法自動識別細胞內(nèi)特定結構或分子標記物，顯著提升數(shù)據(jù)分析效率。

二、應用領域：從生命科學到跨學科融合

生命科學：揭示分子機制與疾病診療

蛋白質(zhì)定位與功能研究：超分辨光電關聯(lián)電鏡技術可精確標記目標蛋白，揭示其在細胞內(nèi)的動態(tài)分布與相互作用。例如，觀察α-突觸核蛋白在帕金森病中的擴散路徑，為靶向藥物開發(fā)提供依據(jù)。

腫瘤研究與早期診斷：通過捕捉腫瘤微血管異常信號（如血流密度、速度變化），實現(xiàn)乳腺癌前病變的早期檢出，診斷窗口期提前6-8個月。

神經(jīng)科學：清醒動物成像與突觸動態(tài)解析：在清醒果蠅模型中追蹤多巴胺受體三維動態(tài)，發(fā)現(xiàn)酒精攝入對神經(jīng)元的影響機制；捕捉小鼠胚胎發(fā)育中突觸后致密物的動態(tài)重組，揭示學習記憶的分子基礎。

材料科學：納米級缺陷檢測與界面工程

半導體制造：利用STED技術實現(xiàn)30納米級晶圓缺陷識別，將電性失效概率從0.2%降至0.03%，良品率提升6倍。

新能源研發(fā)：觀察鋰金屬負極枝晶生長動力學，指導固態(tài)電池人工SEI膜設計，使庫倫效率穩(wěn)定在99.2%以上。

納米材料表征：量化碳納米管在高分子基體中的分散狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)超聲分散工藝使界面結合強度提升40%。

跨學科融合：新興領域催生新應用

量子計算與納米技術：超分辨電鏡技術為量子比特操控和納米器件制造提供高精度檢測手段。

臨床診療：影像引導治療一體化：結合低強度超聲治療，實現(xiàn)肝癌腫瘤的實時超分辨監(jiān)測與精準消融，5cm以下腫瘤完全消融率提升至92%。

三、產(chǎn)業(yè)生態(tài)：從技術孵化到規(guī)?；l(fā)展

資本驅(qū)動：融資活躍與產(chǎn)業(yè)鏈構建

2025年，中國電鏡領域融資呈現(xiàn)“領軍企業(yè)縱深發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈條補全強化”特點。10家電鏡相關企業(yè)獲得融資，覆蓋原位技術、量子技術、臺式化/專用化等前沿方向。

投資方以“國家隊”（如元禾璞華、中芯聚源）和產(chǎn)業(yè)資本（如馮源投資、海目星）為主，聚焦集成電路、高端制造、半導體等領域，推動技術迭代與市場導入。

國產(chǎn)化替代：突破技術壁壘與供應鏈安全

亞太地區(qū)本土企業(yè)崛起，挑戰(zhàn)Thermo Fisher Scientific、Hitachi High-Tech等國際龍頭的市場主導地位。中國企業(yè)在核心部件（如場發(fā)射電子槍、探測器）自研自制、軟件算法智能化等方面取得突破。

政策支持（如中國“十四五”規(guī)劃加大對高端科研儀器的投資）與市場需求（半導體制造工藝向3nm及以下節(jié)點發(fā)展）共同推動國產(chǎn)化進程。

市場前景：規(guī)模擴張與新興應用拓展

全球超分辨顯微鏡市場規(guī)模預計以年均復合增長率15%的速度擴大，2030年有望突破50億美元。中國作為亞太地區(qū)主要消費市場，市場份額將從2025年的15%提升至2030年的35%。

新興應用領域（如固態(tài)電池、氫燃料電池、精準醫(yī)療）為超分辨光電關聯(lián)電鏡技術提供廣闊市場空間，推動技術從科研實驗室走向臨床與工業(yè)檢測一線。

四、挑戰(zhàn)與展望

技術挑戰(zhàn)

成本高昂：單臺設備價格達數(shù)百萬美元，限制中小型企業(yè)和科研機構采購。

技術壁壘：高端科研儀器研發(fā)周期長、難度大，新進入者難以快速突破。

供應鏈穩(wěn)定性：地緣政治因素可能影響關鍵零部件供應，需加強本土產(chǎn)業(yè)鏈建設。

未來趨勢

技術融合：與電子顯微鏡、計算成像、人工智能等技術深度融合，開發(fā)多功能一體化成像系統(tǒng)。

應用拓展：從生命科學和材料科學向臨床診療、工業(yè)檢測、環(huán)境監(jiān)測等領域延伸。

小型化與便攜化：開發(fā)低成本、易操作的便攜式設備，滿足現(xiàn)場檢測和臨床需求。

超分辨光電關聯(lián)電鏡技術研究可以應用在哪些行業(yè)或產(chǎn)業(yè)領域

一、生命科學領域

細胞生物學

亞細胞結構解析：通過超分辨光鏡定位目標分子（如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)），結合電鏡對線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器進行超微結構成像，揭示其動態(tài)互作網(wǎng)絡。例如，利用SIM技術觀察線粒體內(nèi)嵴的納米級結構（間距約80-120nm），為能量代謝研究提供關鍵數(shù)據(jù)。

蛋白質(zhì)定位與功能研究：在皰疹病毒侵染宿主細胞的研究中，該技術可追蹤病毒蛋白與宿主膜蛋白的納米級相互作用，揭示感染機制。

神經(jīng)科學

突觸結構與功能關聯(lián)：STED顯微鏡（分辨率達50nm）可觀測突觸后密度蛋白（如PSD-95）的納米簇分布，結合電鏡解析突觸前膜蛋白與囊泡的耦合機制，為學習記憶研究提供分子基礎。

神經(jīng)退行性疾病研究：在阿爾茨海默病模型中，超分辨成像顯示β-淀粉樣蛋白斑塊周圍神經(jīng)突起的超微結構退化，助力早期診斷標記物開發(fā)。

疾病機制與診療

癌癥研究：通過量化腫瘤細胞中p53蛋白的核內(nèi)分布異質(zhì)性，為靶向藥物設計提供空間組學依據(jù)。例如，雙色STORM成像技術揭示結腸癌細胞中染色質(zhì)結構的動態(tài)變化，指導早期診斷。

自身免疫性疾病：STORM成像顯示患者抗體導致NMDA受體亞基納米簇的特異性聚集與內(nèi)化，揭示突觸功能障礙路徑。

二、材料科學領域

納米材料表征

形貌與成分分析：結合STED與AFM技術，同步表征納米線陣列的表面粗糙度與電學性能；單分子熒光技術追蹤納米顆粒在聚合物基體中的分散狀態(tài)（如碳納米管間距約20-50nm），優(yōu)化復合材料力學性能。

界面特性研究：在二維材料（如石墨烯）研究中，揭示邊緣缺陷的化學活性及過渡金屬硫化物層間耦合的納米級異質(zhì)性，為高性能電子器件開發(fā)提供參數(shù)。

半導體制造

缺陷檢測：利用STED技術實現(xiàn)30納米級晶圓缺陷識別，將電性失效概率從0.2%降至0.03%，顯著提升良品率。

工藝優(yōu)化：觀察鋰金屬負極枝晶生長動力學，指導固態(tài)電池人工SEI膜設計，使庫倫效率穩(wěn)定在99.2%以上。

三、交叉學科與新興領域

量子計算與納米技術

為量子比特操控和納米器件制造提供高精度檢測手段，例如追蹤量子點生長過程（初始晶核約5nm，成熟后達10-20nm），優(yōu)化發(fā)光效率。

臨床診療一體化

結合低強度超聲治療，實現(xiàn)肝癌腫瘤的實時超分辨監(jiān)測與精準消融，5cm以下腫瘤完全消融率提升至92%。

植物學研究

囊泡運輸與植物免疫：通過光電關聯(lián)技術觀察植物細胞中囊泡的動態(tài)融合過程（如膜蛋白構象變化約10nm），揭示抗病信號傳導機制。

亞細胞結構定位：利用冷凍光電關聯(lián)技術（Cryo-CLEM）快速固定樣品，真實呈現(xiàn)細胞壁合成相關酶的納米級分布，為作物改良提供依據(jù)。

四、產(chǎn)業(yè)生態(tài)與規(guī)?；瘧?/strong>

國產(chǎn)化替代

中國企業(yè)在核心部件（如場發(fā)射電子槍、探測器）自研自制、軟件算法智能化等方面取得突破，推動技術迭代與市場導入，降低對國際龍頭（如Thermo Fisher Scientific）的依賴。

市場需求驅(qū)動

亞太地區(qū)市場規(guī)模預計以年均復合增長率15%擴張，中國市場份額將從2025年的15%提升至2030年的35%，主要驅(qū)動力包括半導體制造工藝向3nm及以下節(jié)點發(fā)展、高端科研儀器投資增加等。

超分辨光電關聯(lián)電鏡技術領域有哪些知名研究機構或企業(yè)品牌

研究機構

中國科學院生物物理研究所

研究進展：中國科學院生物物理研究所徐濤院士課題組與徐平勇課題組合作，報道了可用于超分辨率光鏡-電鏡關聯(lián)顯微鏡（SR-CLEM）成像的新型熒光蛋白mEosEM。這一成果極大地促進了超分辨光鏡和電鏡成像領域的發(fā)展，有望在生物學中廣泛應用。

研究特色：該研究團隊在超分辨成像領域取得了多項重要成果，包括研制出國際領先水平的光電融合超分辨生物顯微成像系統(tǒng)，并首次實現(xiàn)了三維冷凍單分子定位超分辨成像與低溫透射電鏡融合成像等。

復旦大學電鏡中心

平臺實力：復旦大學電鏡中心集結了20余臺高端電鏡，液氦低溫指標、聲子譜分辨率等關鍵指標達到全球領先。該中心不僅提供設備共享服務，還致力于構建新型科研生態(tài)，以“提煉問題+共同解題”為出發(fā)點，嵌入式參與科研全過程。

研究成果：復旦大學電鏡中心在物質(zhì)科學、生命醫(yī)學、信息科學等領域的前沿探索中發(fā)揮了重要作用，助力多項頂尖成果的誕生，如電化學領域的高悅團隊提出外源鋰供給重塑鋰電池壽命極限的研究發(fā)表于Nature等。

中國科學院生物物理研究所交叉科學重點實驗室

研究方向：該實驗室聚焦先進儀器研制、生物技術開發(fā)及空間生物技術等領域，研究方向涵蓋熒光成像與分子探針新技術、低豐度蛋白檢測等技術方法。

研究成果：實驗室在生物技術應用方面取得了多項重要成果，如工業(yè)級蛋白質(zhì)制備、疾病檢測及ATP分子馬達檢測技術已形成產(chǎn)業(yè)化基礎。同時，在超分辨成像領域也取得了顯著進展，如發(fā)展的超分辨光電融合成像技術對推動生命科學前沿領域發(fā)展有著重要意義。

企業(yè)品牌

蔡司（Zeiss）

技術優(yōu)勢：作為光學領域的百年標桿，蔡司在超分辨顯微鏡領域具有深厚的技術積累。其推出的LSM 900共聚焦顯微鏡搭載了AI輔助成像模塊，ZEN Image Analysis軟件整合機器學習算法，實現(xiàn)亞細胞結構的自動識別與定量分析。在超分辨領域，蔡司通過STED技術與共聚焦系統(tǒng)的深度融合，將光學分辨率提升至50nm級。

應用場景：廣泛應用于生物醫(yī)學研究、半導體檢測、材料科學等領域。

徠卡（Leica）

技術優(yōu)勢：徠卡推出的STELLARIS STED共聚焦顯微鏡采用受激發(fā)射損耗（STED）技術，分辨率突破至20-50nm，支持多色同步超分辨成像。其TauSTED技術通過優(yōu)化激光脈沖序列，顯著降低活細胞成像中的光毒性。

應用場景：成為病毒學研究中病毒入侵細胞動態(tài)過程追蹤的首選工具，同時也廣泛應用于細胞生物學、臨床診斷等領域。

牛津儀器（Oxford Instruments）

技術優(yōu)勢：牛津儀器推出的新一代Nanoimager臺式超分辨顯微鏡分辨率達20nm，是全球首款無需校準、無需光學平臺的超小型設備。其單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移（smFRET）功能可實時分析分子間相互作用。

應用場景：為藥物研發(fā)中酶結合位點構象動力學研究提供全新工具，同時也廣泛應用于分子生物學、納米材料表征等領域。

微儀光電（天津）

技術優(yōu)勢：作為國產(chǎn)超分辨顯微鏡的代表，微儀光電在2025年實現(xiàn)多項技術突破。其STED顯微鏡在XY軸實現(xiàn)20nm分辨率，遠超同類設備，適用于單分子定位與納米級結構解析。

應用場景：廣泛應用于生物醫(yī)學研究、半導體檢測、臨床診斷等領域。

超視計科技（廣州）

技術優(yōu)勢：超視計科技發(fā)布的Cell Xpanse活細胞廣域全時超分辨顯微鏡具有跨尺度成像能力，適配從單分子到類器官的多尺度樣本，提供60nm分辨率與1500fps成像速度。其智能成像系統(tǒng)集成實時圖像重建、AI去噪分割、細胞自動追蹤等功能。

應用場景：廣泛應用于活細胞成像、藥物篩選、發(fā)育生物學等領域。

永新光學

技術優(yōu)勢：永新光學牽頭研發(fā)的“多模態(tài)納米分辨顯微鏡”項目進入產(chǎn)業(yè)化階段，分辨率突破2nm，打破國外技術壟斷。同時，永新光學與浙江大學合作開發(fā)的STED顯微鏡分辨率達60nm。

應用場景：成為神經(jīng)科學研究的重要工具，同時也廣泛應用于材料科學、半導體制造等領域。

超分辨光電關聯(lián)電鏡技術領域有哪些招聘崗位或就業(yè)機會

一、科研機構

機械設計工程師

工作內(nèi)容：開展機電系統(tǒng)設計開發(fā)工作，協(xié)助完成實驗室安排的其他科研工作。

任職要求：精通機械和機電系統(tǒng)設計，具備相關實驗和開發(fā)能力，有真空系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)機械設計或同步輻射光源工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：如深圳醫(yī)學科學院先進電鏡成像實驗室等。

電鏡工程師

細分方向：包括TEM（透射電鏡）工程師、SEM（掃描電鏡）工程師、FIB（聚焦離子束）工程師等。

工作內(nèi)容：負責電鏡的操作、維護、樣品制備及數(shù)據(jù)分析等工作。

任職要求：具備電鏡操作經(jīng)驗，熟悉電鏡原理及樣品制備技術，有相關工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：各類科研機構、檢測認證公司等。

冷凍電鏡高級工程師

工作內(nèi)容：開展先進冷凍電鏡技術和裝置相關前沿研究，負責冷凍電鏡的操作、數(shù)據(jù)處理及圖像解析等工作。

任職要求：具備冷凍電鏡操作經(jīng)驗，熟悉冷凍電鏡原理及圖像處理技術，有相關工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：大型生物技術公司、科研機構等。

二、高校實驗室

博士后

研究方向：超分辨光電關聯(lián)電鏡技術、冷凍電子顯微學等。

工作內(nèi)容：在課題組長指導下開展獨立或合作科研工作，協(xié)助指導學生。

任職要求：已取得理學或工學博士學位，具有獨立開展科研工作的能力，有良好的英文文獻閱讀和寫作能力。

招聘單位：如清華大學、深圳醫(yī)學科學院等高校及科研機構。

科研助理

工作內(nèi)容：協(xié)助科研人員開展實驗、數(shù)據(jù)處理及論文撰寫等工作。

任職要求：具備相關專業(yè)背景，熟悉科研流程，有良好的溝通能力和團隊協(xié)作能力。

招聘單位：高校實驗室、科研機構等。

三、企業(yè)研發(fā)部門

光電算法工程師

工作內(nèi)容：負責光電算法的設計、優(yōu)化及實現(xiàn)等工作，提升光電設備的性能及穩(wěn)定性。

任職要求：具備光電算法設計經(jīng)驗，熟悉光電原理及算法優(yōu)化技術，有相關工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：如華為、大疆等科技企業(yè)。

光電研發(fā)工程師

工作內(nèi)容：負責光電產(chǎn)品的研發(fā)、設計及測試等工作，推動光電技術的創(chuàng)新及應用。

任職要求：具備光電產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗，熟悉光電原理及產(chǎn)品設計流程，有相關工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：各類光電企業(yè)、科技企業(yè)等。

電鏡應用工程師

工作內(nèi)容：負責電鏡在材料科學、生命科學等領域的應用研究及技術支持工作。

任職要求：具備電鏡應用經(jīng)驗，熟悉電鏡原理及應用技術，有相關工作經(jīng)驗者優(yōu)先。

招聘單位：如材料檢測公司、生物技術公司等。