医药前沿杂志

中国日报6月30日电（记者 邹硕）2019年6月29日，北京大学作为法人单位建设的“十三五”国家重大科技基础设施——多模态跨尺度生物医学成像设施（以下简称“成像设施”）在北京怀柔综合性科学中心举行项目启动仪式。

项目启动仪式由北京大学副校长龚旗煌院士主持，教育部副部长孙尧、科技司副司长李楠、北京市怀柔科学城管委会科技发展处处长卢云鹏等领导，以及中国医学科学院基础医学研究所强伯勤院士、中山大学副校长邰忠智、西安交通大学医学部副主任吕毅、南京市江北新区管委会主任陈潺嵋、南京市江北新区科创局局长尚振柏、北京建筑设计研究院总建筑师吴晨等嘉宾参会。

仪式首先由项目首席科学家程和平院士介绍成像设施相关情况，共建单位中科院生物物理研究所党委书记汪洪岩、参会嘉宾代表北京建筑设施研究院总建筑师吴晨、北京大学党委书记邱水平分别致辞。

邱水平书记代表北京大学对国家发改委、教育部、北京市，以及中科院的指导与支持表示感谢，对北京市怀柔科学城对项目落地提供的各项配套条件表示感谢，并指出：大科学设施是现代前沿科学研究取得重要突破的必要条件，依托北京大学建设多模态跨尺度生物医学成像设施，是支撑各相关科学技术研究快速发展，建设一流学科、培养和聚集一流人才，实现北京大学进入世界一流大学前列的必由之路，并且对我国重大科技基础设施水平的提高以及我国科学及教育事业的发展都具有重要意义。成像设施是北京大学历史上最大的单体建设项目，学校党、政都高度重视其建设工作，社会各界也有很高的期望，希望项目建设中能突出设施主体功能，加快推进建设进度，确保工程质量及安全，注重体制机制创新，做好设施建成后科研发展及运行管理的规划。

在主持人龚旗煌副校长的宣布下，在工程车辆的响亮的鸣笛声中，相关领导及嘉宾共同进行培土奠基，圆满完成了此次项目启动仪式。

成像设施启动仪式的胜利召开，是项目建设过程中的一个历史性节点，标志着成像设施向项目的落地又迈出坚实一步。

据悉，成像设施是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》确定的10个优先建设项目之一，是生物医学成像领域由我国科学家首倡的大科学工程，将提供革命性的研究手段，对生命体结构与功能进行跨尺度可视化描绘与精确测量，进而破解生命与疾病的奥秘。项目的可行性研究报告在2019年5月20日获得国家发展和改革委员会批复，项目批复总投资超过17亿元，新建建筑面积72000平方米，建设周期为5年。成像设施是北京大学深度融入北京怀柔综合性国家科学中心的重要平台，是北京大学科技创新的重要载体，也是北京大学激发创新活力、服务国家战略、引领学术前沿的重要推动力。

成像设施鸟瞰图

根据《国家发展改革委关于多模态跨尺度生物医学成像设施国家重大科技基础设施项目可行性研究报告的批复》（发改高技〔2019〕877号），成像设施主要建设多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像数据整合系统、模式动物与样品制备平台及配套土建工程。

多模态跨尺度生物医学成像设施主要建设内容

生命体是世界上最复杂的物质运动形式，从分子到人，生命体的结构与功能跨越十个量级的时空尺度，不同尺度下的生命功能、结构和过程都紧密联系和互相影响。任何宏观尺度的生物行为和病理现象都有其介观水平的细胞机制，而介观现象又由其微观水平的分子机制所决定。多时空跨尺度融合的活体成像技术可以使传统的解剖、生理功能的研究，深入到细胞和分子水平。

从分子到人的多模态跨尺度生物医学成像示意图

成像设施在未来可提供大脑结构与功能成像、神经网络成像、心脑血管造影、组织成像、模式动物活体成像、活细胞/亚细胞结构与功能成像、生物大分子结构解析、成像大数据融合、解析与挖掘等研究手段，将支撑脑科学与认知科学、神经系统疾病、心脑血管疾病、生殖与发育、干细胞与再生、肿瘤的精准诊断等国家生命科学领域的重大研究。

以脑科学为例。脑科学研究挑战巨大：人类大脑极为复杂，由上千亿个细胞组成，相当于银河系的星体总数，而神经细胞之间则通过百万亿神经突触在物理和功能上相互连接，产生了意识、思想和行为。神经网络错综复杂，为了真正了解人脑是如何工作的，就需要对一个神经网络实现在不同尺度下观察。这包括在厘米到毫米的宏观尺度下了解跨越不同脑区的网络连接；在毫米到微米的中间尺度下绘制细胞类型分布及其突触连接；在微米到纳米的微观尺度下剖析细胞连接细节和亚细胞结构。另外，大脑神经网络的活动又是动态的，跨越多个时间尺度。这包括快过1毫秒的神经元动作电位、几百毫秒的突触过程、持续数秒到分钟的调控电流，甚至是目前还很不清楚的可持续一生的记忆机制。

脑科学和认知科学的物质基础和结构基础跨越多个空间和时间尺度

成像设施建成后，则能够在同一个平台对上述目标进行多模态、跨尺度的观察、记录与融合，从整体信息与局部信息的整合对比中，破解人类意识形成与大脑疾病的奥秘。

成像设施在科研、医疗、教育和产业等方面具有广泛的需求。在要求“看得见、看得清、看得早”的重大生物医学问题的研究中，多模态跨尺度成像技术的重要性不可替代；此外，该设施的科研用户群体覆盖全国的高校、科研院所、临床医院等研究机构，其建成将为生物医学研究、医疗装备研发等提供强大技术支撑，满足生物医学科研用户的迫切需求。

成像设施建设将立足于我国已有的优势领域，聚集相关领域精英团队，进行自主的工程化设计和自动化改造，建立完备的核心成像设施，从分子到人，无缝覆盖跨越九个数量级的超大尺度范围，实现功能/分子和结构/形貌成像，具备动态、高灵敏度、无损观测能力。装置间通过全尺度图像整合系统实现有机对接，形成跨尺度、多模态、自动化和高通量的生物医学成像全功能研究平台，实现高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”，在综合能力上成为世界一流的生物医学成像设施。

作为“十三五”国家重大科技基础设施中唯一布局生命科学的项目，成像设施将推动脑计划等国家生命科学重大研究计划的实施，为全国生物医学成像平台培训和输出高水平生物医学成像专业技术人才，对我国生物医学成像研发起到示范带动作用。

北京市怀柔科学城是北京科技创新中心的重要组成部分。成像设施建设地点位于怀柔科学城的核心区，将与高能同步辐射光源、综合极端条件等国家重大科技基础设施形成集群效应，促进多学科交叉融合。项目建成后将按照“开放合作、资源共享”的原则，面向多用户、多领域开放，开展科学研究和国内外交流合作。

来源：中国日报网