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X-Doctor | 追光逐影:加州大学石玲燕用光探索生命的奥秘

已有 1452 次阅读 2025-1-22 07:57 |个人分类:杂文评论|系统分类:观点评述

在加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的实验室里,总能看到一位女科学家专注工作的身影。她就是生物工程系副教授石玲燕,一位在光学成像领域做出卓越贡献的科研工作者。从天津大学到纽约市立大学,从哥伦比亚大学到加州大学圣地亚哥分校,石玲燕教授用她的智慧,拼搏和坚持,在生物医学工程这片广袤的知识海洋中,开辟出了属于自己的一片新天地。

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光明的追寻者:深层组织成像的开创者

"发现未知,照亮生命",这或许最能概括石玲燕教授研究的初心。"每当在显微镜下观察到新的生命现象时,那种兴奋和喜悦都让我感到科研的魅力," 石玲燕教授这样描述她的研究感受,"特别是当发现深层组织成像的'黄金窗口'这个独特的红外波长范围,在成像过程中能够比其他光波更深层次地穿透到生物组织中,从而显著提高了组织的成像深度, 那一刻,我知道这将为生物医学研究开启了一扇新的大门”

在这个重要发现的同时,石玲燕教授带领团队开发出了生物正交代谢成像平台。这个平台巧妙地结合了重水(氘标记)与受激拉曼散射技术,使得科研人员能够实时观察到生物体内的代谢活动。这项技术的意义不仅在于其本身的创新性,更在于它为疾病诊断和治疗开辟了新的途径。特别是在研究神经退行性疾病和癌症等疾病时,这一技术平台展现出了巨大的应用潜力。

追求卓越的创新者:显微成像的革新者

在石玲燕教授的实验室里,创新永远是最鲜明的主题。她带领团队开发的超分辨率、高速多模式显微镜,堪称是显微成像领域的一次革命性突破。这台显微镜不仅能够以前所未有的超精度观察细胞内部结构,更能捕捉到衰老和疾病过程中新陈代谢的微妙动态变化。这一成果的重要性在于它为科研人员提供了一个强大的工具,使他们能够更深入地理解疾病发生和发展的分子机制。

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石玲燕在实验室

特别值得一提的是,她的团队开发出了基于亚当优化的点彩脱卷积(A-PoD)算法并发表在《Nature Methods》上。这个算法的创新之处在于它成功地将受激拉曼散射技术转变为具有化学选择性的超分辨率显微镜。这一突破极大提升了成像的空间分辨率,从而为生物医学研究提供了一个强大的新工具。这项技术已经在实际应用中帮助科研人员发现了许多以前无法观察到亚细胞级别的细胞器中的生物现象, 例如线粒体内发生的新陈代谢活动。

开创性的高光谱成像平台

在石玲燕教授的众多研究成果中,PRM-SRS高光谱成像平台同样引人注目。这个平台能够在单一无标记高光谱成像中同时观察并识别多个脂质亚类,这在以往的研究中是无法实现的。该平台的特殊之处在于,它能够在亚细胞分辨率下识别复杂生物环境中的原位脂质亚类,从而极大地拓展了脂质亚类研究的范围,为疾病诊断提供了新的视角。相关成果发表在了《Nature Communications》上。

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治愈希望的播种者:阿尔茨海默病研究的突破者

"当我们发现阿尔茨海默病中脑细胞间脂肪传递的机制时,我感到无比振奋。"石玲燕教授说,"它不仅仅是一个科学发现,更是为治疗这个困扰人类的疾病带来了新的希望。每一个实验室的发现,都可能是改变患者生活的一把钥匙。"

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她的研究团队还深入研究了神经元AMP激活蛋白激酶在脂滴代谢调控中的作用,为神经退行性疾病的治疗提供了新的思路。这些研究成果不仅揭示了疾病发生的分子机制,也为开发新的治疗策略指明了方向。

桃李不言,下自成蹊:科研育人的引路者

”在我看来,培养年轻人可能是我最重要的工作之一“,石玲燕教授说,"看着学生们在实验室里成长,逐渐找到适合自己的研究思路,这种成就感是无可替代的。科研不仅是一个人的事业,更是一代代人的接力。"

在她的指导下,许多年轻的科研工作者已经成长为该领域的中坚力量。她不仅教授学生专业知识和实验技能,更注重培养他们独立思考和创新的能力。通过参与前沿研究项目,学生们不断地在实践中积累经验,在探索中提升能力。

荣誉与肯定:科研道路上的里程碑

石玲燕教授的科研成就获得了学术界的广泛认可。2018年,她荣获布拉瓦尼克区域青年科学家奖,这是对她在物理学和工程学领域贡献的重要肯定。2023年,她又获得了极具声望的斯隆研究奖,这个被誉为"诺奖风向标"的奖项,进一步证实了她在科研领域的卓越成就。

此外,她还获得多项重要荣誉,包括了2024iCANX青年科学家奖,赫尔曼奖、《自然-光学科学与应用》的"新星奖"、BMES-细胞与分子生物工程学会颁发的2024年新星奖等。

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2024iCANX青年科学家奖颁奖现场

这些荣誉不仅是对她个人成就的认可,也为她的研究团队带来了更多的资源和机遇。

展望未来:继续追光逐影的征程

石玲燕教授的科研之路,是一条追光逐影的奋进之路。她开发的每一项新技术,发现的每一个新机制,都在为揭示生命奥秘、治愈人类疾病贡献着力量。

正如她一直追求的那样:用科技的光芒,照亮生命的前程。石玲燕教授的故事,不仅是一个科学家的成长历程,更是一曲献给科学与人类福祉的赞歌。在她的影响下,必将有更多年轻人投身科研事业,为推动医学进步、造福人类健康继续努力。

北京时间2024年3月8日,iCANX Talks 176期,石玲燕教授进行了分享,她带来的报告主题是:《Multimolecular Hyperspectral Metabolic Imaging in Aging and Diseases》扫码可查看回放。

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