清華造出AI「超級顯微鏡」RUSH3D-HR：全球首次看清細胞內部訊號互動

7月27日，清華大學對外公佈了一項讓生命科學圈興奮的成果。據北京日報客戶端報道，清華自動化系教授戴瓊海團隊聯合華中科技大學王偉團隊，研發出一臺由AI賦能的「超級顯微鏡」——RUSH3D-HR，在全球範圍內首次實現了亞細胞級解析度的介觀活體成像。換句話說，在數毫米那麼大的視野裡，科研人員第一次能看清大量細胞內部的動態細節。

這事兒得從兩年前講起。團隊副教授吳嘉敏介紹，2024年前後團隊釋出的RUSH3D，已經做到了世界上第一次單細胞級的介觀活體成像——相當於在一張照片裡同時看清數萬個活細胞。而RUSH3D-HR把解析度又往上提了約4倍，直接到達亞細胞級。

吳嘉敏打了個很形象的比方：以前我們就像站在遠處的人群裡，只能模模糊糊看到「有幾個人」；現在解析度上去了，能看清每個人的表情、動作，甚至完成「人臉識別」。落到細胞上，就是在活體狀態下，首次清晰捕捉到了細胞之間的訊號互動等細節——這是過去靠傳統顯微鏡很難做到的。

技術上，團隊接連啃下了幾塊硬骨頭：高數值孔徑物鏡的像差、景深「縮水」、背景熒光干擾。更關鍵的一步，是首次把AI引入這套成像系統，把成像處理與分析的速度提升了數百倍。吳嘉敏說，AI賦能之後，不用再苦苦等待資料匯出和處理，影象可以實時生成。

這套機器已經用在了真實的前沿研究裡。科研人員首次捕捉到了炎症狀態下中性粒細胞的瞬態群聚行為；還實時觀測到了電針「足三里」穴的抗炎效果——顯微鏡拍到，電針刺激小鼠足三里之後，由炎症引發的免疫細胞異常群聚明顯減少了。這等於給中醫針灸抗炎，提供了一份直接的影像證據。

把視線拉遠一點，這臺顯微鏡的意義不只是「拍得更清楚」。成果近日發表在《自然·生物技術》上，合作方包括華中科技大學王偉團隊。在AI製藥、前沿生命科學這些燒錢又耗時的領域，能實時、大視野、亞細胞級地看活體，意味著篩選和驗證的效率可能被改寫。團隊也透露，接下來會繼續提升解析度與觀測深度，推動成果走向臨床。