“搞科研不能单打独斗，需要科学家们携手攻关”

最近忙不忙？忙！今天去不去实验室？去！这是李栋和爱人在周末时常有的对话。李栋以攀登珠峰作比方：“时间不等人，我们只是刚刚出发，可能还没有到达攀登科学高峰的大本营，也许连大本营在哪里都不知道。”

看似矛盾的性格却是一个科技工作者优秀品质的生动体现：对事业无比热爱、心无旁骛、全身心投入。实际上，科研事业的成功不仅依赖于智力因素，更重要的是专注和勤奋。

走进李栋的实验室，只见一个个工作台上，密密麻麻摆放着各式各样的显微镜。大量光学元件组成了复杂的链路，每一个元件的位置、角度，都经过了精心调试。

相较电子显微镜，光学显微镜能对任意蛋白分子在活体条件下进行连续追踪，对于生物学研究意义重大。但长久以来，光学显微成像技术受制于阿贝极限，分辨率无法超过200纳米，不足以看清动辄几纳米、几十纳米的生物大分子。

留学期间，李栋发现国外的生物学家可以用最先进的光学显微镜乃至原理样机进行观测，而中国科学家常要等高端光学显微镜的原理样机产品化后才能使用，这往往需要很多年。光学工程专业相对冷门，很多人中途转行了，但李栋选择了坚守，他想让中国科学家尽早用上先进的光学显微镜。

2015年，李栋来到中科院生物物理所，从事超分辨显微成像技术研制及其生物学应用研究。

生活中的李栋沉默寡言，可一谈起工作却有说不完的话。

“搞科研不能单打独斗，需要科学家们携手攻关。”李栋说。多年来，李栋与国内外近30个实验室开展密切合作，做出多项重大原创成果。

显微镜下，从衍射极限分辨率100纳米再到60纳米，细胞内微丝骨架的脉络逐渐清晰。盯着屏幕，喜悦从心底蔓延开来，李栋只觉得看不够，索性把对比图作为屏保，一遍遍地给同事们介绍。

又是一个深夜，中国科学院生物物理所一间简朴的办公室里，李栋时而快速敲击着键盘，时而盯着三个标准显示屏大小的电脑屏幕凝神思考。身后的白板上，画着光谱图、光路和融合基因结构。

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这一思路对光学系统的色差矫正极为苛刻。譬如，如何实现两种激发光波函数的“波峰对波峰，波谷对波谷”？波函数的周期将近150纳米，而光学显微镜的成像视野大概为纳米，这就意味着，要在半根头发丝粗细的成像视野中，调整两个分别出现3000多个周期的波函数。倘若两个波函数没有对齐，又该如何检验？

“这是我们研制的多模态结构光超分辨智能显微镜……”指着工作台上一台样机，李栋如数家珍。这套系统集成了6种照明方式，可根据不同的生物问题，灵活选择最合适的成像模态，达到最佳超分辨成像效果。通俗地说，可以用每秒684幅的速度（相当于27倍电影放映速度），用95纳米分辨率（相当于头发丝直径的两千分之一），呈现全细胞范围内的生命过程。

李栋在实验室里调试设备。 本报记者 施 芳摄

为了突破阿贝极限，2011年，在做博士后期间，李栋选择了当时较为冷门的一条研究路径——结构光照明。

文章来源：《生物物理学报》 网址: http://www.swwlxb.cn/zonghexinwen/2022/0718/785.html