编者按
为深入学习贯彻党的二十届三中全会精神,贯彻落实习近平总书记关于青年工作的重要思想,推进深入贯彻中央八项规定精神学习教育,做好青年职工榜样的选树宣传工作,激励和引导北大医学青年群体立足岗位创新创造、全力贡献新时代,医学部团委开展了2024年度“青年文明号”“青年岗位能手”评比表彰工作,临床医学高等研究院青年教师黄小帅获得北京大学医学部“青年岗位能手”荣誉称号。
青年岗位能手获得者
黄小帅,北京大学临床医学高等研究院助理教授、博士生导师、博雅青年学者。黄小帅于2013年进入北京大学分子医学研究所攻读博士研究生,求学期间,他先后获得北京大学“博士研究生校长奖学金”、北京大学优秀毕业生、北京市优秀毕业生、北京大学优秀博士论文等奖项。工作后,他获北医青年学者、北大医学青年科技奖、北京大学“中国工商银行奖教金优秀教师奖”等荣誉。主要研究方向为新型显微成像技术的开发与应用,以(共同)通讯作者在Nature Photonics、Nature Methods、Nature Cell Biology等期刊发表多篇论文。入选国家优青、北京市科技新星等人才计划。
医学部青年岗位能手获得者——黄小帅
坚持科教协同育人、培养拔尖创新人才
黄小帅自工作以来,立足医学前沿需求,发挥个人光学和生物学交叉学科背景特点,牵头开设《生物显微成像技术》和《显微技术前沿进展课》两门课程,并深度参与包括《生物荧光成像》《口腔生物医学工程》《生物医学工程概论》《成像原理与设备学进阶 I》《医学影像技术学》等多门工科类课程的授课。他认真地对待每一门课、每一次课,与学生们结下了深厚的友谊。在课前,他与学生们展开充分交流,了解同学们的思想动态和基础知识掌握状况,结合讲授内容进行针对性的备课。在课后,他耐心解答学生们的疑问,共同探讨课程内容,精心推荐参考书籍和文献,并根据学生们的表现进一步调整课程讲授方式。
除了将自身所学和所长融入课程言传身教给学生,他还注重以临床问题为导向,积极指导本科生开展科研探索,引导学生从“技术开发”走向“医疗应用”。迄今为止,累计10名本科生在黄小帅课题组完成毕业设计,其中,他与北医三院李正迁老师联合指导的尤伟同学在北京大学第三十二届“挑战杯”五四青年科学家竞赛奖中获得一等奖。黄小帅积极参与临床科学家计划,担任北京大学“临床科学家”导师、临床医学高等研究院“未来临床科学家”计划的导师等,助力构建医工融合创新团队,推动北大医学在精准医学与高端医疗装备领域的人才储备,为健康中国战略输送兼具科研素养与临床视野的新生力量。
与学生们展开充分交流
指导学生尤伟同学在北京大学第三十二届“挑战杯”五四青年科学家竞赛奖中获得一等奖
探索医工交叉前沿,攻坚“卡脖子”难题
细胞是生命活动的基本单位,其内部结构的精细观察对理解生命机制至关重要。传统光学显微镜受衍射极限限制,分辨率难以突破200纳米,无法满足细胞器及分子水平的研究需求。近年来,超分辨荧光显微镜技术,如受激辐射损耗显微镜(STED)和单分子定位显微镜(PALM/STORM),突破了衍射极限,将分辨率提升至纳米级别。然而,STED技术需要高强度激光,易造成样品光漂白和光毒性;单分子定位显微镜则成像速度慢,难以捕捉动态过程。相比之下,结构光照明显微镜(SIM)作为一种宽场成像技术,具有光毒性低、成像速度快、兼容常规荧光染料等优势,在活细胞成像中展现出巨大潜力。然而,SIM在三维样品成像中仍面临轴向分辨率低、时间分辨率低等挑战,限制了其在厚样品和快速动态过程研究中的应用。黄小帅老师长期从事新型显微成像技术研发工作,聚焦于活细胞三维成像中的问题,提升轴向分辨率和成像速度,为活细胞三维动态过程研究提供有力工具。
针对轴向分辨率低,他创建活细胞三维各向同性分辨率的快速超分辨成像技术系统(4Pi-SIM),将3D-SIM的轴向分辨率提升了3倍,达到各向同性100纳米。针对三维成像速度慢,发展多层结构光照明显微镜(3D-MP-SIM),显著提升了三维体成像速度,较传统3D-SIM提高约8倍,同时保持与传统3D-SIM相同的空间分辨率。针对光毒性高,他开发超分辨率荧光与无标记光学衍射层析双模态显微成像技术,实现了无标记、快速、低光毒性的三维活细胞成像。通过双模态成像,成功在原代分离的精细胞及生殖腺中共定位识别了多种亚细胞结构,并首次发现了一种全新的、特异性包裹线粒体的细胞外囊泡的动态外排过程。凭借以上研究结果,他在Nature Photonics、Nature Methods、Nature Cell Biology等期刊发表多篇论文。
黄小帅的学术工作不仅是开发了分辨率更高、深度更深、速度更快的成像技术,他瞄准光学成像难题奋力攻坚,肯下“苦功夫”,愿啃“硬骨头”,在科研创新中实现的活细胞中多色成像对于深入理解细胞内部复杂结构和动态过程具有重要意义,有望在细胞生物学、药物开发和疾病研究等领域发挥重要作用,同时,这也是破解新型显微成像技术难点卡点、推动设备国产化核心技术的有力突破。
多次进行学术交流与成果分享
矢志服务国家战略,推动产研用深度融合
作为中共党员,黄小帅始终牢记初心使命,坚持以自主创新、破解医学“卡脖子”难题为己任,积极发挥党员的先锋模范作用。他不仅致力于显微成像技术的创新研发,还走出实验室努力推动科研成果转化应用、“落地生根”服务国家战略。黄小帅积极参与社会服务,担任中国生物物理学会线粒体分会理事、中国生物物理学会代谢生物学分会青年理事、中国生物物理学会神经生物物理分会委员、中国生物工程学会青年工作委员会委员、《中国激光》“生物医学光子学”专题刊青年编委、《中国激光》青年编委等。他还积极参与学术科普活动,先后作为讲师参加“第五届显微成像基础与应用暑期(线上)研讨会”、“第九届全国光遗传技术培训班暨第五届全国神经环路示踪技术培训班”、“第十届全国光遗传技术培训班”等,推动科研成果产研用结合。他所参与发展的海森结构光照明显微镜和超分辨率荧光与无标记光学衍射层析双模态显微成像技术都已产业化,产品真正服务上百个课题组;其团队研发的三维各向同性快速超分辨成像系统及多层结构光成像设备已在产业化的路上,努力实现将科研成果写在祖国大地上。他相信通过“产学研”协同创新模式,将会推动我国高端显微成像装备的自主化进程,为生命科学研究提供国产化解决方案,实现中国科学仪器从“进口依赖”向“全球竞逐”的战略转型。
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获奖感言
荣获“北京大学青年岗位能手”称号,我深感使命光荣。显微成像技术是连接医学基础研究与临床实践的桥梁,更是国家生物医学工程战略布局的关键一环。未来,我将继续深耕医工交叉领域,以临床需求驱动技术创新,以技术突破助力医学进步,为北大“新工科”与“新医科”融合发展、为国家高端医疗装备自主化战略贡献全部力量!