创新永不止步 助力仪器强国

徐艳慧

工欲善其事，必先利其器。现代科技发展实践表明，科研仪器是科學研究不可或缺的工具和手段，谁在科研仪器上率先突破，往往谁就能占据科学研究的先发优势。

在中国科学院生物物理研究所研究员纪伟看来，一个国家的科学仪器研发水平，不仅是科研实力的体现，更在很大程度上决定了其基础科学研究的广度和深度。特别是在建设世界科技强国的征程中，发展具有自主知识产权的高端科研仪器并尽快实现国产化，已成为一个不容回避的重要问题。

秉承着这一使命，纪伟多年来全身心致力于开发单分子定位超分辨成像技术，并拓展其在生命科学研究中的应用，为我国成为高端仪器强国添砖加瓦。

北上逐梦之路

2005年，刚从华中科技大学生物医学工程专业本科毕业，纪伟便以一种殷切而又期待的心情踏上了北上寻梦之旅。在从武汉到北京的卧铺火车上，他就开始和同行的老师探讨将在北京搭建的第一台仪器的光路设计方案，梦想着在中国科学院生物物理研究所这一科研殿堂尽情施展自己的科研抱负。

由于本科期间受到生物、电子、光学交叉学科背景的培养，纪伟在攻读博士学位期间选择了从事超分辨成像仪器研发并于2010年顺利拿到博士学位。在当时大多数人选择出国深造的大背景下，他却坚定了自己要扎根生物物理所，为祖国的仪器研发事业作贡献的决心。

2012年，纪伟参与了国家自然科学基金委重大科研仪器设备研制专项“光电融合超分辨生物显微成像系统”的研制工作。在这一项目中，他们通过冷冻成像的方法来提高显微镜的分辨率，并通过精确冷冻光学导航在冷冻电镜下观察未知细胞结构。这一技术在当前的生命科学前沿及其交叉领域的研究中具有重要的应用。

荧光显微成像分辨率在15年前被提高到20纳米左右，并于2014年获得了诺贝尔化学奖。近几年纪伟和团队研制出的新型干涉定位显微镜，将分辨率进一步拓展到纳米尺度，研究成果于2019年和2021年连续发表在方法学权威期刊《自然方法学》，这些研究工作与马普所曾获得诺贝尔化学奖的研究团队齐头并进，用不同技术路线进一步突破了显微镜分辨率，能够在纳米尺度确定生物分子的精确定位。

自主创新仪器研究

要想成为科研强国，必须首先成为仪器强国。纪伟一直在仪器强国的道路上践行，从未停止科研探索。“十几年来，我们就聚焦在一件事情上，通过单分子成像的方法来突破显微镜的分辨率，为生命科学研究提供更多更好的研究工具。”纪伟说。

在这一目标的驱使下，纪伟主持研制了包括单分子干涉成像仪、超低温单分子荧光成像光谱仪等中国科学院自主科学仪器研制项目。这些仪器具有纳米尺度的光学分辨本领，可以在三维尺度上观察生物大分子的分布和细胞器微小结构变化，在生命科学领域具有十分广阔的应用前景。

基础研究积累的前沿技术应服务于国家重大需求，纪伟也在践行将科研成果写在祖国大地上。他分别在中国科学院生物物理研究所和广州生物岛实验室成立了研究课题组。“在北京的课题组主要做的是基于单分子定位成像的高端科研仪器研制，是面向世界科技前沿，而在广州的课题组主要做用于临床的单分子检测设备，是面向国家重大需求和人民生命健康，两个方向各有侧重点。”纪伟说。

近些年来，我国科学仪器成果将进入重要的推广应用阶段。展望未来，他也希望能够将团队研发的科研技术落地，为我国“仪器强国”的目标实现而贡献力量。