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蒿慧文:纳米世界的分子彩妆师

2024-03-14 13:41:58   浏览量:

  人类观察微小世界的愿望是无止境的。十七世纪初期,荷兰的商人兼科学家列文虎克发明了显微镜,当时,人类仅能用显微镜观看毛发、羽毛和微生物。时至今日,利用超分辨成像技术,物质的分子结构也能在显微镜下被清晰看到。华夏成像CEO、北京大学生物物理博士蒿慧文十年如一日深耕微小世界,她说:“我希望帮助人们在纳米级认知颗粒度下突破边界,在生命科学、材料科学、纳米技术、食品、新药研发等领域取得更高成就。”


  “大家都知道我做超分辨技术做得好”
  2013年蒿慧文从西北大学毕业后,保送北京大学攻读生物物理专业,博士毕业后,作为博雅博士后在北大继续她的研究。“我是本专业的创业者,在北大研究了很多年的超分辨成像技术。”她说。
  在博士和博后期间,蒿慧文坚持九年做同一件事——超分辨成像技术,发表SCI论文17篇,一路走来并不容易,但她从未想过放弃。“博士生的天赋使命,就是你应该把一个细分领域做到世界最前沿。”蒿慧文说,“用九年攻克一个小技术,没有捷径可以走,因为很多技术壁垒是在成千上万的细节里。况且,高门槛的技术壁垒通常是时间的产物,就算是全盘把经验和指南奉送给别人,他也没有办法超越你,因为需要迭代创造最适的环境,且积累足够多的时间。”
  创业的技术基础打下了,离不开一个最关键的人物。每每说到博士导师——北京大学孙育杰教授,蒿慧文都充满了敬意。“孙教授给我提供了最好的成长土壤。在我稍微有一点点研究成果的时候,就经常鼓励我出去作讲座,慢慢地,大家就都知道我做超分辨成像技术做得好。”后来,有很多其他院校的教授、研究生找她科研合作,“多方的合作更加磨练了我的技术能力,开拓了我的眼界。了解到他们在做些什么,他们最迫切的需要是什么。”
  在超分辨成像领域,很多人遇到的痛点类似,用他们的话说就是“我们实验室买了一台特别高端的设备,但是我们怎么都做不出想要的成像来”。问题出在哪儿?大多是标记不出好的样品。蒿慧文解释起来以简驭繁,“想象一下,我们给细胞拍照片,就如同摄影师给模特拍写真时装秀。昂贵的摄影机都架好了,但是模特不仅体态有问题,还发型混乱、化妆差。恰恰这个领域缺乏的是超级模特和优秀的彩妆造型师,就出现了摄影师没有好模特可拍的情况。没有模特,就没有秀。”所以,不但有买了高昂成像仪器的用户来找蒿慧文,也有仪器厂家来找她,因为买了显微镜的客户做不出来好的超分辨率成像,会认定显微镜有问题。“积攒的需求太多了,我想干脆就创业吧。”
  从传统的模糊成像到纳米级的分子世界
  “纳米级的标记技术,当前全世界缺乏系统性的指南。”蒿慧文说,常规染色操作对样本的破坏性很大,无法在保真性上适配当今纳米级超分辨显微镜光学系统的要求,因而看不到分子的真实排布,再好的成像仪器也只能“英雄无用武之地”。
  多年的技术研究,让她深刻认识到做出高品质的成像,最核心的是原料的质量控制。这也和超分辨成像是一种前沿技术,普及程度并不高,没有实现标准化高度相关。如今,立足在超分辨成像技术取得的成果,蒿慧文创立的华夏成像供应纳米级成像标记原料、试剂盒、自动化解决方案,帮助很多客户解决了类似的痛点。
  “超分辨成像是一种分子级别的成像技术。”蒿慧文说,如果把人比作一个细胞,传统的成像技术因为分辨率低,只能看到一个模糊的人影。而使用超分辨成像技术,能够看清楚这个人的每一根睫毛。“它把我们对微小世界的认知颗粒度,从传统的模糊成像带入到纳米级的分子世界。而我们的优势可以总结为以标记技术为主、光学技术为辅,通过综合运用标记、光学技术实现超分辨纳米级分辨率的效果。”她说。


  可能很多人会觉得超分辨成像和日常生活相距十万八千里,其实不然。比如做婴幼儿配方奶粉,牛奶在显微镜下看只能看到一颗颗乳脂球,乳脂球里包含的各种营养成分就看不清了。“在超分辨成像视野下,能够看到乳脂球里面蛋白质、磷脂等物质是怎么分布的,它能够表征牛奶营养成分的多寡,然后对标婴儿吸收能力的多寡,对奶粉进行调配。”超分辨成像技术为我们打开了一个新的维度,在纳米级世界设计新的食品。类似的原理,也适用于肿瘤的鉴别、改善材料性能、设计有效的创新药。超分辨成像技术在更加微观层面理解我们吃的东西、用的东西,在不久的将来,当人们生病时,超分辨技术有望能进行精细的病理判断。通过深入了解微观世界,人类能够更好地应对健康挑战、推动科学进步,最终造福人类社会。
  训练自己内部的人工智能
  公司2023年成立以来,订单不断增长。想要获得更大的发展,单凭一己之力难以实现。因此无论多忙,蒿慧文每个月都会组织公司的小伙伴召开分享会。她强调:“我们特别关注如何利用人工智能技术提高内部沟通效率。目前正在训练公司内部的人工智能对话网络,通过更智能的方式分享我们积累的技术和样品指南。这不仅方便我们内部,也将使客户受益,帮助更多人利用超分辨技术取得更大成就。”
  目有繁星,沐光而行。经历最漫长的教育,攻克标记技术,从北大博雅博士后到华夏成像创始人,她既受到需求催动,也一直怀揣着让超分辨成像技术普及的梦想。“我参加中关村U30之后,遇到了好多优秀的创业者,大家各自有着独特的天赋。如果要说我的个人特点,我觉得就是有很强的恒心,我能够坚持一辈子致力于同一件事!”蒿慧文说。

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