【儀表網 儀表會議】導讀：第二屆顯微儀器技術國際高層論壇(International Forum on Microscopy, IFM2021)于2021年11月14至15日通過Zoom會議平臺在線舉辦，并同步網絡直播。
 

　　本論壇在中國工程院指導下，由中國工程院信息與電子工程學部和中國儀器儀表學會聯(lián)合主辦，中國儀器儀表學會顯微儀器分會和哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合承辦，桂林電子科技大學、北京信息科技大學和南京理工大學協(xié)辦。
 

　　本次論壇邀請國際顯微儀器領域的高層科學家與專家，就國際顯微儀器領域面臨的重大機遇、重大科學問題和關鍵技術問題進行研討；交流國際顯微儀器領域最新重大進展；特別是，根據(jù)世界科學與技術前沿發(fā)展趨勢，判斷未來5年和10年顯微儀器技術的發(fā)展方向和技術路線；同時，推測未來5年和10年全球各領域對顯微儀器的需求，判斷國際顯微儀器產業(yè)發(fā)展趨勢；進而提出促進世界顯微儀器科學研究與產業(yè)發(fā)展的建議，共同促進世界范圍內顯微儀器技術的發(fā)展。
 

　　中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學精密儀器工程研究院院長譚久彬教授擔任大會主席并主持會議。譚久彬院士指出：“論壇研討的問題都是頂層設計的重大問題，它關系到國際顯微儀器技術未來的發(fā)展方向與技術路線，關系到世界顯微儀器產業(yè)的繁榮發(fā)展。顯微儀器技術絕不可能獨自發(fā)展，它一直是伴隨著科學探索和工程科技需求的日益增長而不斷發(fā)展自己；同時，還伴隨著相鄰學科的創(chuàng)新性突破，通過學科交叉而使自身的發(fā)展充滿生命力；特別是，伴隨著新一輪科技革命和工業(yè)革命的到來，顯微儀器技術必然迎來前所未有的巨大挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。”
 

　　牛津大學Tony Wilson院士、清華大學金國藩院士、中國儀器儀表學會張彤秘書長、北京信息科技大學校長王永生教授、桂林電子科技大學副校長周婭教授參加大會并致辭。
 

　　Tony Wilson院士系統(tǒng)地回顧了顯微儀器的發(fā)展歷史，強調顯微技術研究的最終任務是實現(xiàn)產業(yè)化應用，并指出“共焦顯微儀器未來的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向是操作智能化、小型化和通用化”。金國藩院士強調“深度學習可以給顯微技術帶來很多新算法、新技術及新應用”。
 

大會主席譚久彬院士主持會議
 

英國皇家工程院院士Tony Wilson院士致辭
 

清華大學金國藩院士致辭
 

中國儀器儀表學會張彤秘書長致辭
 

北京信息科技大學王永生校長致辭
 

桂林電子科技大學周婭副校長致辭
 

　　會議分為主論壇大會報告、分論壇(10個分會場)、圓桌會議三部分，共有來自英國、美國、德國、日本、澳大利亞、新加坡、以色列、意大利、中國等11個國家和地區(qū)350余名專家通過Zoom在線參加了會議，4000余名科技工作者和研究生觀看了會議直播。
 

　　大會邀請中國科協(xié)副主席、中國科學院副院長高鴻鈞院士以及德國馬克斯普朗克研究所Wolfgang Baumeister院士、美國南加州大學Scott Fraser院士、美國加州大學洛杉磯分校 Paul Weiss院士、新加坡國立大學Minghui Hong院士、悉尼科技大學Dayong Jin院士、以色列巴伊蘭大學Zeev Zalevsky院士、美國加州理工Changhuei Yang院士、美國紐約州立大學理工學院Alain Diebold教授等國際著名專家做大會報告。
 

高鴻鈞院士發(fā)表主題演講
 

　　高鴻鈞院士圍繞“固體表面上單個原子/分子成像和操控”進行演講。高鴻鈞院士指出“控制金屬納米團簇的精確尺寸和排列極具挑戰(zhàn)性”，詳細介紹了使用釕表面和其他有序表面上石墨烯的莫爾結構作為模板來控制金屬納米團簇和功能分子尺寸的最新進展。其團隊已經成功地操縱了單分子器件中的電子通路，研究成果可為最終單原子/分子極限的催化研究和開發(fā)開辟新的研究方向。
 

Wolfgang Baumeister院士發(fā)表主題演講
 

　　Wolfgang Baumeister院士做了“原位結構生物學：冷凍電鏡斷層掃描的前景和挑戰(zhàn)”的主題報告，指出冷凍電子斷層掃描融合了三維成像的強大功能和物理上可能實現(xiàn)的最佳結構，在研究細胞的超分子結構或“分子社會學”方面具有獨特的潛力。其團隊采用冷凍電鏡斷層掃描技術研究了多種細胞環(huán)境中的蛋白酶體，揭示了它們的精確位置、組裝模式和活動狀態(tài)，以及與其他分子間的相互作用規(guī)律。
 

Scott Fraser院士發(fā)表主題演講
 

　　Scott Fraser院士介紹了“多模態(tài)、多維度和多通道活體成像”的最新進展，通過開發(fā)亞細胞分辨率的更快、更有效的光片顯微活體成像系統(tǒng)，可以充分挖掘高通量分子數(shù)據(jù)的潛能，從而更好地了解從胚胎發(fā)育到疾病發(fā)生的復雜過程。其團隊研發(fā)的雙光子光片顯微鏡結合了雙光子顯微鏡的深度穿透性和光片顯微鏡的高速度，生成圖像的速度和靈敏度提高了10倍以上，能以足夠的速度和分辨率進行四維活體細胞和分子成像。
 

Paul Weiss院士發(fā)表主題演講
 

　　Paul Weiss院士發(fā)表了“原子級精度的化學、物理、電子和自旋界面成像”的主題演講，明確指出“制造原子級精度的結構和界面已經可以實現(xiàn)，而實現(xiàn)該技術的關鍵是了解物質界面特性”。Paul Weiss院士介紹了原子分辨率光譜成像的系列進展，包括測量跨界面的分子軌道、掩埋觸點的電導以及分子層中的掩埋相互作用，從而實現(xiàn)生物分子結構的原子分辨率解構。
 

Minghui Hong院士發(fā)表主題演講
 

　　Minghui Hong院士圍繞“光學微球納米顯微鏡的進展與展望”展開討論，指出“將分辨率提升到100 nm以內是光學顯微鏡領域的革命性成果”。Minghui Hong院士介紹了光學微球納米顯微鏡的接觸式和非接觸式納米成像方案、非接觸式共焦光學微球成像顯微鏡方面的最新研究進展，以及相關儀器的產業(yè)化情況。
 

金大勇院士發(fā)表主題演講
 

　　Dayong Jin院士介紹了用于超分辨率成像、單分子追蹤和高通量數(shù)字化驗的轉換納米光子系統(tǒng)方面的開創(chuàng)性進展。納米光子材料的上轉換激發(fā)能夠轉化為具有單分子靈敏度的細胞探針和傳感器。Jin院士介紹一個新的納米光子“Super Dots”系列的最新進展，該系列可以將紅外光子上轉換為納米級的強可見光。每個單一的 Super Dot 都可以高度摻雜超過 104 個離子以獲得高亮度新納米光子。他的研究工作將使單分子和活細胞在生理環(huán)境中的超分辨率成像成為可能，使觀察工作中的亞細胞區(qū)室并了解活細胞內的納米級世界成為可能。
 

Alain Diebold發(fā)表主題演講
 

　　Alain Diebold教授圍繞IC檢測問題做了報告，并指出“散射方法已成為集成電路制造過程中特征形狀和尺寸測量常規(guī)的方法”。Diebold教授介紹了基于穆勒矩陣光譜橢偏儀(MMSE)的散射測量法在晶體管和互連功能中的應用。對于開發(fā)納米線晶體管工藝至關重要的納米線結構測試結果證明了散射方法在測量次表面層清除的巨大潛力。
 

Changhuei Yang院士發(fā)表主題演講
 

　　當前的計算能力水平已經顯著改變了研究人員思考、處理和與信息交互的方式。Changhuei Yang院士介紹了計算顯微和機器學習助力病理學和生命科學的最新進展，討論了傅立葉Ptychographic顯微鏡為病理學所帶來的顯著的工作流程優(yōu)勢、深度學習在圖像分析中的使用，并指出深度學習在改善研究人員對病理學和生命科學研究中處理圖像數(shù)據(jù)方式上有著驚人效果。
 

　　Zeev Zalevsky院士做了“超分辨：突破顯微成像極限”的主題演講，介紹了突破分辨率和焦深限制的新型光子方法和手段，討論了其他適用于顯微鏡的超分辨方法，包括波長、視場和相干復用。其團隊后續(xù)會將超分辨裝置與基于全光學概念的擴展焦距(EDOF)功能相結合，開展涉及“干涉”效應的EDOF成像方法研究。
 

　　分論壇分為10個分會場，共計64個分會邀請報告，其中境外專家報告22個。分論壇的專家學者們結合顯微儀器技術各個分支方向，如光學顯微儀器技術、掃描探針顯微儀器技術、電鏡顯微儀器技術和超聲顯微儀器技術等的不同特點，交流了重大研究進展與突破、目前存在的重大科學問題與關鍵技術問題、具有發(fā)展優(yōu)勢的新的技術路線；探討了因學科交叉衍生出的新原理、新技術和新方向；并對該領域未來10年的發(fā)展趨勢與特點、新的應用背景和可能產生的新突破進行了探索與研判。
 

　　除主論壇、分論壇的學術交流與研討以外，會議還以圓桌會議形式進行戰(zhàn)略研討，研討會由譚久彬院士主持。圓桌論壇還邀請金國藩院士、葉聲華院士等著名科學家和顯微儀器領域著名專家學者，以及天津三英精密儀器股份有限公司、南京東利來光電實業(yè)有限責任公司、深圳市中圖儀器股份公司、锘海生物科學儀器(上海)股份有限公司、凌云光技術有限公司、北京銳馳恒業(yè)儀器科技有限公司、上海復享光學股份有限公司、銳光凱奇(鎮(zhèn)江)光電科技有限公司等企業(yè)代表100余人，共同探討顯微儀器科學與工程科技發(fā)展戰(zhàn)略和儀器產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
 

　　與會代表圍繞國際高端顯微儀器技術發(fā)展的前沿問題與主要發(fā)展趨勢，我國高端顯微儀器技術研究與國際前沿的主要差距，我國高端顯微儀器產業(yè)與國際一流顯微儀器產業(yè)的主要差距及瓶頸，我國現(xiàn)行國家測量體系對顯微儀器產業(yè)發(fā)展的制約，數(shù)字化、網絡化和智能化技術的發(fā)展對我國顯微儀器產業(yè)的發(fā)展帶來的機遇等5個主題展開研討。
 

　　與會代表就目前中國顯微領域面臨的問題、亟需的政策支持以及未來的發(fā)展戰(zhàn)略進行了充分的研討，并就顯微儀器測量體系與標準、顯微儀器創(chuàng)新鏈與產業(yè)鏈構建、顯微儀器產業(yè)與背景產業(yè)需求的有效對接、顯微儀器產業(yè)生態(tài)環(huán)境營建、宏觀發(fā)展戰(zhàn)略和高端顯微儀器市場推廣的制約因素等問題進行了深入探討，并達成了初步共識。