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U30專訪|蒿慧文:奈米世界的分子彩妝師

2024-03-14科學

蒿慧文,中關村U30 2023年度優勝者。華夏成像創始人、CEO,Standard Imaging創始人,全國超分辨成像培訓導師。北京大學生物物理博士,獲博雅博士後榮譽稱號。曾赴法國巴黎綜合理工學院(École Polytechnique)交流存取,發表SCI論文17篇,舉辦69場線上和線下超分辨技術培訓,累計學員超23000人。創業計畫獲得「京彩大創」科技創新賽道決賽二等獎,百強創業團隊,百粒金種子等榮譽稱號。

人類觀察微小世界的願望是無止境的。十七世紀初期,荷蘭的商人兼科學家列文虎克發明了顯微鏡,當時,人類僅能用顯微鏡觀看毛發、羽毛和微生物。時至今日,利用超分辨成像技術,物質的分子結構也能在顯微鏡下被清晰看到。華夏成像CEO、北京大學生物物理博士蒿慧文十年如一日深耕微小世界,她說:「我希望幫助人們在奈米級認知顆粒度下突破邊界,在生命科學、材料科學、奈米技術、食品、新藥研發等領域取得更高成就。」

「大家都知道我做超分辨技術做得好」

蒿慧文的本科階段是在西北大學度過的,經過西北大學陳富林教授,謝鑫教授的悉心培養,她樹立了自己在生命科學領域發展的誌向。2013年蒿慧文從西北大學畢業後,保送北京大學攻讀生物物理專業,博士畢業後,作為博雅博士後在北大繼續她的研究。「我是本專業的創業者,在北大研究了很多年的超分辨成像技術。」她說。

在博士和博後期間,蒿慧文堅持九年做同一件事——超分辨成像技術,發表SCI論文17篇,一路走來並不容易,但她從未想過放棄。「博士生的天賦使命,就是你應該把一個細分領域做到世界最前沿。」蒿慧文說,「用九年攻克一個小技術,沒有捷徑可以走,因為很多技術壁壘是在成千上萬的細節裏。況且,高門檻的技術壁壘通常是時間的產物,就算是全盤把經驗和指南奉送給別人,他也沒有辦法超越你,因為需要叠代創造最適的環境,且積累足夠多的時間。」

創業的技術基礎打下了,離不開一個最關鍵的人物。每每說到博士導師——北京大學孫育傑教授,蒿慧文都充滿了敬意。「孫教授給我提供了最好的成長土壤。在我稍微有一點點研究成果的時候,就經常鼓勵我出去作講座,慢慢地,大家就都知道我做超分辨成像技術做得好。」後來,有很多其他院校的教授、研究生找她科研合作,「多方的合作更加磨練了我的技術能力,開拓了我的眼界。了解到他們在做些什麽,他們最迫切的需要是什麽。」

在超分辨成像領域,很多人遇到的痛點類似,用他們的話說就是「我們實驗室買了一台特別高端的裝置,但是我們怎麽都做不出想要的成像來」。問題出在哪兒?大多是標記不出好的樣品。蒿慧文解釋起來以簡馭繁,「想象一下,我們給細胞拍照片,就如同攝影師給模特拍寫真時裝秀。昂貴的攝影機都架好了,但是模特不僅體態有問題,還發型混亂、化妝差。恰恰這個領域缺乏的是超級模特和優秀的彩妝造型師,就出現了攝影師沒有好模特可拍的情況。沒有模特,就沒有秀。」所以,不但有買了高昂成像儀器的使用者來找蒿慧文,也有儀器廠家來找她,因為買了顯微鏡的客戶做不出來好的超分辨率成像,會認定顯微鏡有問題。「積攢的需求太多了,我想幹脆就創業吧。」

從傳統的模糊成像到奈米級的分子世界

「奈米級的標記技術,當前全世界缺乏系統性的指南。」蒿慧文說,常規染色操作對樣本的破壞性很大,無法在保真性上適配當今奈米級超分辨顯微鏡光學系統的要求,因而看不到分子的真實排布,再好的成像儀器也只能「英雄無用武之地」。

多年的技術研究,讓她深刻認識到做出高品質的成像,最核心的是原料的品質控制。這也和超分辨成像是一種前沿技術,普及程度並不高,沒有實作標準化高度相關。如今,立足在超分辨成像技術取得的成果,蒿慧文創立的華夏成像供應奈米級成像標記原料、試劑盒、自動化解決方案,幫助很多客戶解決了類似的痛點。

「超分辨成像是一種分子級別的成像技術。」蒿慧文說,如果把人比作一個細胞,傳統的成像技術因為分辨率低,只能看到一個模糊的人影。而使用超分辨成像技術,能夠看清楚這個人的每一根睫毛。「它把我們對微小世界的認知顆粒度,從傳統的模糊成像帶入到奈米級的分子世界。而我們的優勢可以總結為以標記技術為主、光學技術為輔,透過綜合運用標記、光學技術實作超分辨奈米級分辨率的效果。」她說。

可能很多人會覺得超分辨成像和日常生活相距十萬八千裏,其實不然。比如做嬰幼兒配方奶粉,牛奶在顯微鏡下看只能看到一顆顆乳脂球,乳脂球裏包含的各種營養成分就看不清了。「在超分辨成像視野下,能夠看到乳脂球裏面蛋白質、磷脂等物質是怎麽分布的,它能夠表征牛奶營養成分的多寡,然後對標嬰兒吸收能力的多寡,對奶粉進行調配。」超分辨成像技術為我們開啟了一個新的維度,在奈米級世界設計新的食品。類似的原理,也適用於腫瘤的鑒別、改善材料效能、設計有效的創新藥。超分辨成像技術在更加微觀層面理解我們吃的東西、用的東西,在不久的將來,當人們生病時,超分辨技術有望能進行精細的病理判斷。透過深入了解微觀世界,人類能夠更好地應對健康挑戰、推動科學進步,最終造福人類社會。

訓練自己內部的人工智慧

公司2023年成立以來,訂單不斷增長。想要獲得更大的發展,單憑一己之力難以實作。因此無論多忙,蒿慧文每個月都會組織公司的小夥伴召開分享會。她強調:「我們特別關註如何利用人工智慧技術提高內部溝通效率。目前正在訓練公司內部的人工智慧對話網路,透過更智慧的方式分享我們積累的技術和樣品指南。這不僅方便我們內部,也將使客戶受益,幫助更多人利用超分辨技術取得更大成就。」

目有繁星,沐光而行。經歷最漫長的教育,攻克標記技術,從北大博雅博士後到華夏成像創始人,她既受到需求催動,也一直懷揣著讓超分辨成像技術普及的夢想。「我參加中關村U30之後,遇到了好多優秀的創業者,大家各自有著獨特的天賦。如果要說我的個人特點,我覺得就是有很強的恒心,我能夠堅持一輩子致力於同一件事!」蒿慧文說。

中關村U30由中國科協科學技術傳播中心,共青團北京市委員會,北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會,北京市海澱區人民政府聯合主辦,連續舉辦八年來已累計推舉出249位在高精尖領域創業的海內外年度優勝者,並透過創新服務持續為青年創新創業提供新動能。

轉自|中關村U3

來源: 國傳創想