2026年11月5日，北京大学未来技术学院博雅特聘教授、新基石研究员陈良怡做客才斋讲堂，带来题为“从看见生命到理解生命——一段跨学科的科研探索”的报告。讲座从跨学科学习经历入手，回顾活细胞超分辨成像技术十年发展，分享海森结构光超分辨显微镜、稀疏解卷积成像等原创工作，探讨跨学科合作如何推动高端仪器自主创新，并结合胰岛素分泌研究，讲述生物学问题如何推动仪器研发，以及新的观察手段如何帮助研究者重新认识生命现象。

　　讲座开篇，陈良怡从自身跨学科成长经历谈起：本科进入生物医电领域，硕士阶段实现从电子学到生物学的转变，博士攻读生物医学工程专业，后在博士后阶段系统学习生物物理学。他坦言，跨学科学习并非“快速适应”，而是一个长期积累甚至充满痛苦的过程，刚到国外做博士后时，曾发现自己对文献细节掌握不足，只能通过大量阅读、记录和反复讨论逐步建立知识体系，站在巨人的肩膀上看世界。

　　围绕“如何看得更清楚”，陈良怡介绍了活细胞成像面临的核心矛盾：空间分辨率、时间分辨率、视野范围、穿透深度和光毒性之间存在复杂权衡。超分辨成像领域发展迅速，但也竞争激烈。2015年前后，他的团队在搭建结构光超分辨显微镜时，发现相关成果已被同行率先发表，原计划路径难以继续推进。但团队没有因此放弃，而是从既有方法存在的问题出发，聚焦结构光照明显微镜在重建过程中容易引入伪影和噪声的难题，寻找新的突破口。　　

　　陈良怡教授主讲才斋讲堂第288讲

　　陈良怡介绍，传统结构光重建常采用维纳滤波等反傅里叶变换方法，在放大高频信号的同时也会放大噪声，导致图像出现锯齿状伪影，影响活细胞长时程观测。他的团队提出将信号的时空连续性作为先验知识引入重建过程，利用Hessian矩阵构造正则化项，建立了海森结构光超分辨显微镜。在此基础上，团队进一步发展稀疏解卷积方法，将结构光照明显微镜的分辨率推进至约60纳米，同时保持较高成像速度；并探索荧光—相位双模态全景成像，弥补传统荧光成像视野有限的不足，尝试更完整地呈现细胞器互作动态。他还生动地分享了论文发表过程中的多次被质疑与修改经历，说明科研工作往往不是一帆风顺的，而是在反复被质疑、补充实验和不断修正中逐渐成熟。

　　这些工具最终要回到生物学问题中接受检验。以胰岛素分泌为例，整体分泌曲线能够描述胰岛的总体反应，却难以区分其中不同细胞的贡献。团队开发的胰岛成像方法，使研究者能够在完整胰岛中观察单个细胞的分泌事件，分析哪些细胞在分泌、何时分泌，以及它们之间的差异，从而进一步理解细胞活动如何共同形成胰岛的整体分泌反应。

讲座现场　　

　　立足中国实践，陈良怡还介绍了高端显微镜从基础研究到仪器转化的路径。相关超分辨显微镜已实现商品化，进入国内外多家科研机构，助力缓解高端显微镜“卡脖子”问题。最后，结合多模态跨尺度生物医学成像设施建设，他进一步介绍了不同成像手段之间的互补关系，以及物理学、生物学、医学和工程团队合作的必要性。他还展望了数字生命研究，强调从“看得更清楚”走向“理解得更整体”，将不同尺度的观察结果联系起来，发展能够描述和预测生命过程、并接受实验检验的模型。

　　交流环节，同学们围绕透明化样本与活体成像、科研工作中的跨专业学习、人工智能与生物医药等问题提问。陈良怡结合具体案例回应，指出人工智能能够提出大量假设并提升成像以及分析的自动化水平，但生物系统高度复杂，最终仍需实验验证。

　　谈到给青年学子的建议，陈良怡分享了自己“多年失败经验掺杂着偶尔成功的感想”：交叉训练未必立即见效，需要给积累留出时间；面对名家、理论和期刊，要努力理解原理，形成自己的判断；面对失败和批评，要先弄清楚问题出在哪里，再调整思路和做法。持续尝试，也愿意根据结果修正判断，这些是他多年科研经历中反复体会到的。

  撰稿：缪舒楠

  摄影：于磊