【行業(yè)新聞】總書記走進北大生命科學樓：這儀器有什么創(chuàng)新性？用在什么地方了？
5月18日下午，北京大學生命科學學院黨委、生命科學學院、分子醫(yī)學研究所和現(xiàn)代農(nóng)學院以“學習總書記講話，做國之重器創(chuàng)造者”為主題在金光生命科學大樓鄧佑才報告廳召開了習近平總書記視察北京大學講話學習分享會。
習總書記考察北大當天，北大理工醫(yī)科多位學者向總書記作了介紹，本場分享會有幸邀請到其中三位參加“北京大學理工醫(yī)科5年成就展”的教師，同師生們分享了他們參與展覽并與總書記交流的內(nèi)容。
這三位教師分別為：北京大學分子醫(yī)學研究所的程和平教授、物理學院的顏學慶教授和生命科學學院的鄧宏魁教授。今天官微給大家?guī)磉@次分享會的內(nèi)容，歡迎大家關注官微君之后陸續(xù)推出的習總書記在北大考察足跡的報道。
三位教授都展示了自己的哪些成果，習近平總書記又詢問了他們什么問題呢?快來隨小編看看吧!
2018年5月2日，在五四青年節(jié)和北京大學建校120周年校慶日即將來臨之際，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平來到北京大學考察。
在金光生命科學大樓一層大廳，展示了近年來北京大學在理科、工科、醫(yī)科等領域的科研成果。習近平認真聽取關于學校學科建設、人才隊伍建設、科研創(chuàng)新能力提升等情況介紹，并仔細察看新一代干細胞技術、碳芯片技術、微型雙光子顯微成像系統(tǒng)等科研裝置和實物模型。
習近平總書記5月2日上午在北京大學考察
北京大學分子醫(yī)學研究所程和平教授、物理學院顏學慶教授和生命科學學院鄧宏魁教授參與了這次成就展，他們分別以“微型雙光子顯微成像系統(tǒng)：開啟腦科學研究新范式”、“激光加速器新的技術革命”和“新一代干細胞技術及其應用”為題，向習近平總書記展示了團隊科研成果，并與總書記熱切交流。
金光生命科學大樓內(nèi)展板
總書記高度肯定了北大的科研成果，并對大家說：看了你們的成果展示，我為你們感到驕傲。創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是國家綜合國力和核心競爭力的最關鍵因素。重大科技創(chuàng)新成果是國之重器、國之利器，必須牢牢掌握在自己手上，必須依靠自力更生、自主創(chuàng)新。
壹
程和平，分子醫(yī)學研究所鈣信號與線粒體生物醫(yī)學實驗室主任、中國科學院院士、長江學者、千人計劃國家特聘專家。早年主要從事細胞鈣信號轉導的研究，近年致力于線粒體生物醫(yī)學研究。于1993年發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)鈣釋放的最小單位，并命名為“鈣火花” (Calcium Spark)。2004年該論文被譽為100年來最杰出的10篇心肌論文之一。2008年發(fā)現(xiàn)線粒體“超氧炫”(Superoxide Flash)。曾兩度受聘為心臟“973項目”的首席科學家，2017年領銜建設國家重大科技設施“多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像中心”。
微型雙光子顯微成像系統(tǒng)：看見大腦的工作過程
北京大學集合分子醫(yī)學研究所、信息科學技術學院等單位的多學科交叉研發(fā)團隊，在程和平院士的帶領下，在自然科學基金委國家重大科研儀器研制項目的支持下，運用微集成、微光學、超快光纖激光和半導體光電學等技術，在高時空分辨在體成像系統(tǒng)研制方面取得突破性技術革新，成功研制出2.2克微型化佩戴式雙光子熒光顯微鏡，這也是全世界最小、最輕便的雙光子熒光顯微鏡。
此項突破性技術將開拓新的研究范式，在動物自然行為條件下，實現(xiàn)長時程觀察神經(jīng)突觸、神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡、多腦區(qū)等多尺度、多層次動態(tài)信息處理，這樣，不僅可以“看得見”大腦學習、記憶、決策、思維的過程，還將為可視化研究自閉癥、阿爾茨海默病、癲癇等腦疾病的神經(jīng)機制發(fā)揮重要作用。
FIRM-TPM以及實驗動物的實物圖
習總書記問：這項技術未來有什么打算?
程和平教授向習近平總書記介紹了微型化佩戴式雙光子熒光顯微鏡的作用，并匯報道：這臺顯微鏡的成功研制，離不開各個學科的集成，國家財力的支持，核心技術以及能夠做核心技術的團隊。
習近平總書記5月2日上午在北京大學考察
總書記關切地問，這項技術未來有什么打算?程和平回答說：“下一步將會把這個獨一無二的工具運用到腦科學研究中，依靠政府資金、商業(yè)資金，多制造一些，建立專業(yè)化、流水化的隊伍，回答一些小實驗室解決不了的大的科學問題。”
接著，總書記又參觀了多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像設施的模型，程和平對總書記說：“生命科學發(fā)展的時代特征是從手工作坊走向到大科學模式，從假說研究到大數(shù)據(jù)驅動的研究，成像平臺就是一個很好的實踐。通過建設這個大設施，能夠用新的理念、超級工具，從新的角度、用新的方式對生命科學基本規(guī)律問題、醫(yī)學問題進行解決。”
三種模式在神經(jīng)元樹突和樹突脊成像中的成像質量對比
談到與習近平總書記交流，以及聆聽總書記講話后的感想，程和平說：“我印象最深的一點是，一流大學要在服務國家建設的過程中建設起來。我們作為北大教授責無旁貸，要做北大教授該做的事情，把我們的興趣與社會需求聯(lián)系在一起，是很有意義的。”
貳
顏學慶，物理學院重離子所所長。提出和證實了激光穩(wěn)相光壓加速方法和臨界密度等離子體透鏡，在國際上首次實現(xiàn)了從激光加速到激光加速器的跨越，推動激光加速器用于質子刀腫瘤治療和第五代光源。
激光加速器新的技術革命：舉世首創(chuàng)
加速器與生活息息相關，20世紀以來近半數(shù)的諾貝爾物理和化學獎或多或少的與高能粒子加速器及其應用有關系。加速器有極其廣泛的應用，包括在輻射育種、醫(yī)學成像、癌癥治療、大型超亮X光源和各種檢測技術方面等。
由于傳統(tǒng)加速器的局限性及其高昂的造價，在過去的幾十年里物理學家一直在探索新的粒子加速原理，以期在較短的距離內(nèi)將粒子加速到很高能量。1979年日本學者提出激光加速原理，但至今未能實現(xiàn)激光離子加速器。
2008年顏學慶和團隊提出了利用激光光壓穩(wěn)相對粒子進行加速的方法，十年來，顏學慶團隊最終建成了世界上首臺質子能量可調(diào)(1-15MeV)1%能散激光加速器與輻照裝置，到目前為止還沒有任何其他國家做到這一點。
激光加速器裝置照片
習總書記問：這是什么儀器，有什么創(chuàng)新性?
在“北京大學理工醫(yī)科5年成就展”上，顏學慶和團隊用3D打印技術以1:10的比例打印了激光加速器原型裝置在陽光大廳進行展示。習近平總書記詢問：這是什么儀器，有什么創(chuàng)新性?
顏學慶介紹：“激光加速器的原理是團隊在2008年的時候獨立提出的，中間經(jīng)過了大概十年的建設，在專項的支持下，最終建成。從物理學原理，到樣機的建造，最后不斷完善并做到最好，整個過程都是我們中國人自己完成的。”
習近平總書記5月2日上午在北京大學考察
習總書記追問：這個儀器有沒有用起來，用在什么地方了?
顏學慶回答：“粒子加速器一方面服務于基礎研究，另一方面還可以廣泛地用于生物、材料、化學、能源、國防、工業(yè)輻照和核醫(yī)學等幾乎所有的前沿科學領域。”
“激光加速器可以用于淺層腫瘤治療研究，目前比較有效的一種方式是激光質子刀。全世界已經(jīng)用這個方法治療了12萬病例，對于沒有擴散性的腫瘤，它的有效性是大概80%到90%。所以，在激光加速器的幫助下，如果及時發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的的局域性腫瘤都可以治療。而這類裝置在醫(yī)院中都非常昂貴，且占地面積大，北京市現(xiàn)在還沒有這樣的加速器，但與此同時，中國的病例有500萬，非常需要這種儀器。我們也在和深圳進行相關的合作項目，成立專門研究激光加速器技術的機構，研究的同時，滿足國家的需求。”
習總書記又問：這個裝置，除了醫(yī)療外，還有哪些用處?
顏學慶回答說：“它的應用十分廣泛，但需要時間，現(xiàn)階段的目標是集中精力把激光加速器應用于治療的事情做好。”
束線測試與結果
談起與習近平總書記交流的感想，顏學慶說：“總書記在肯定北大在前沿科學領域研究的同時，更關注現(xiàn)在所研究的內(nèi)容是否面向了國家建設和戰(zhàn)略需求。我們應該抓住這兩個面向，去研究重要的問題，并可以有所突破。在中國做科研，我們趕上了非常好的時代，受到了足夠的尊重，同時也有足夠的資源去做想做的事情，這是一件非常幸福的事情。”
叁
鄧宏魁，博雅講席教授，北京大學干細胞研究中心主任。主要研究方向是細胞命運調(diào)控和再生醫(yī)學研究。鄧宏魁研究團隊首次建立了化學小分子誘導體細胞重編程的技術，并建立了具有全能性特征的干細胞，為細胞治療重大疾病提供了理想的來源，是再生醫(yī)學領域的重大突破。鄧宏魁研究團隊在國際上首先成功建立了高效誘導人多能干細胞向肝臟細胞分化的體系，并結合生物材料建立了新型的生物人工肝系統(tǒng)，為治療晚期肝病和重度肝損傷開辟了新的有效途徑。
新一代干細胞技術：再生醫(yī)學的突破
鄧宏魁和團隊通過十幾年的工作，建立了干細胞的新一代技術。干細胞技術為治療癌癥、糖尿病等重大疾病提供了新的解決手段。鄧宏魁和團隊在最源頭上開展了相關突破性的工作，建立了化學重編程技術。
在國際上首次于體外建立了具有全能性特征的多潛能干細胞系，其在發(fā)育潛能上超越了目前所有多能干細胞類型，為多能干細胞的應用提供了新起點，為我國的干細胞產(chǎn)業(yè)提供了新的技術。
其次是功能細胞的制備。鄧宏魁和團隊建立的人多能干細胞向胰腺細胞和肝臟細胞的定向分化體系，處于國際領先水平。
最困難的是重大疾病的治療。在這方面，鄧宏魁為習近平總書記講了重癥肝衰竭的例子，鄧宏魁和團隊目前正在開展小型豬生物人工肝治療的研究。
EPS細胞具有胚內(nèi)和胚外的發(fā)育潛能
習總書記問：在人身上是否得到了應用?
習近平總書記認真聽取了鄧宏魁的介紹，詳細詢問了研究課題的整個原理，并專門到顯微鏡下看了活的細胞，高度肯定了鄧宏魁和團隊的研究成果。
總書記還關切地問：“你們現(xiàn)在做到哪個階段，在人身上是否得到了應用?”總書記希望這項研究能夠加快轉化應用的步伐，盡快將研究成果應用于重大疾病治療當中，為健康中國的戰(zhàn)略做出貢獻。
習近平總書記5月2日上午在北京大學考察
談起與習近平總書記交流的感想，鄧宏魁說：“一流的大學應該做一流的創(chuàng)新工作，為國家的戰(zhàn)略和發(fā)展服務。尤其我們身處北大這樣一所偉大的大學，更應做出貢獻，不忘初心。”
結語
近年來，北京大學培養(yǎng)和匯聚了一批具有世界領先水平的科學家、科技領軍人才和創(chuàng)新團隊，科研綜合實力、原始創(chuàng)新能力顯著增強。
習近平對大家說，看了你們的成果展示，我為你們感到驕傲。創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是國家綜合國力和核心競爭力的最關鍵因素。重大科技創(chuàng)新成果是國之重器、國之利器，必須牢牢掌握在自己手上，必須依靠自力更生、自主創(chuàng)新。在這個問題上，我們一定要保持清醒。要繼續(xù)深化科技體制改革，把人、財、物更多向科技創(chuàng)新一線傾斜，努力在關鍵共性技術、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新上取得更大突破，搶占科技創(chuàng)新制高點。
高校是科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，高校科研人員是我國科技創(chuàng)新的重要隊伍。要加強學科之間的協(xié)同創(chuàng)新，加強對交叉學科群和科技攻關團隊的支持，培養(yǎng)造就更多具有國際水平的科技人才和創(chuàng)新團隊。
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