大科學裝置落戶北京懷柔科學城,將揭示生命“劇情”和“劇照”

如果我們身體有恙去醫院,醫生可能會建議我們拍個CT,或者提取一些組織在顯微鏡下一看究竟。

大科学装置落户北京怀柔科学城,将揭示生命“剧情”和“剧照”

資料圖 新華社

CT、顯微鏡這些都是不同模態的成像方式。對於醫學、生命科學的研究,通常要用到多種模態的成像技術。在日前舉行的第二十二屆北京國際生物醫藥產業發展論壇,中國科學院院士、北京大學教授程和平透露,多模態跨尺度生物醫學成像設施已經獲批,將落戶懷柔科學城,這套設施可以覆蓋從分子原子到人體,不同尺度的成像,將揭示生命的“劇情”和“劇照”。

程和平介紹,生命是最複雜的,蓬勃發展的基因組學、蛋白組學、代謝組學是生命之劇的“演員”,揭示的是分子、DNA、蛋白質,而正在興起的成像組學揭示的是它們之間如何互動,是在更高層次探索生命和疾病的本質,是在揭示生命之劇的“劇照”和“劇情”。

他說,生物醫學樣本可以通過與光、電、磁、熱、聲、力、發射線等發生作用來進行測量,其結果以圖像的方式加以呈現,如光學顯微鏡、超聲成像等,這些都是不同的成像模態,它們在分辨率、靈敏度、特異性等方面各有優缺點。多模態融合成像就顯現出了明顯的優勢和不可替代性,它可以融合各種模態,實現各技術性能的最優化。還能夠同步獲取多模態關聯性信息,例如大腦的瞬時認知活動,必須同時進行多模態融合成像。

記者瞭解到,已經確認落戶懷柔科學城的多模態跨尺度生物醫學成像設施是“十三五”國家重大科技基礎設施建設項目,該成像設施建築面積72000平方米,建設投資達17.5億元,建設週期5年。該成像設施覆蓋了10個數量級以上的成像尺度範圍,包括米級別的人體、分米級別的實驗小鼠、釐米和毫米級別的昆蟲,甚至分子、原子、納米、埃米的結構,有助於對於心腦血管疾病、腫瘤等開展研究。

程和平透露,該成像設施包括一系列尖端裝備,如高靈敏度全景式PET/CT,這是世界上最靈敏、成像視野最大、成像速度最快的人體分子影像設備,軸長達2米,“是一個成像的超級武器,可能是成像設施所有裝備中造價最高的,單臺造價超過1個億。”

程和平說,基於該成像設施還將建設一系列產學研平臺,包括成立成像組學研究院、研究型醫院等,同時在蘇州、深圳、西安等地還將設立工程轉化中心。


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