清华造出AI「超级显微镜」RUSH3D-HR：全球首次看清细胞内部信号交互

7月27日，清华大学对外公布了一项让生命科学圈兴奋的成果。据北京日报客户端报道，清华自动化系教授戴琼海团队联合华中科技大学王伟团队，研发出一台由AI赋能的「超级显微镜」——RUSH3D-HR，在全球范围内首次实现了亚细胞级分辨率的介观活体成像。换句话说，在数毫米那么大的视野里，科研人员第一次能看清大量细胞内部的动态细节。

这事儿得从两年前讲起。团队副教授吴嘉敏介绍，2024年前后团队发布的RUSH3D，已经做到了世界上第一次单细胞级的介观活体成像——相当于在一张照片里同时看清数万个活细胞。而RUSH3D-HR把分辨率又往上提了约4倍，直接到达亚细胞级。

吴嘉敏打了个很形象的比方：以前我们就像站在远处的人群里，只能模模糊糊看到「有几个人」；现在分辨率上去了，能看清每个人的表情、动作，甚至完成「人脸识别」。落到细胞上，就是在活体状态下，首次清晰捕捉到了细胞之间的信号交互等细节——这是过去靠传统显微镜很难做到的。

技术上，团队接连啃下了几块硬骨头：高数值孔径物镜的像差、景深「缩水」、背景荧光干扰。更关键的一步，是首次把AI引入这套成像系统，把成像处理与分析的速度提升了数百倍。吴嘉敏说，AI赋能之后，不用再苦苦等待数据导出和处理，图像可以实时生成。

这套机器已经用在了真实的前沿研究里。科研人员首次捕捉到了炎症状态下中性粒细胞的瞬态群聚行为；还实时观测到了电针「足三里」穴的抗炎效果——显微镜拍到，电针刺激小鼠足三里之后，由炎症引发的免疫细胞异常群聚明显减少了。这等于给中医针灸抗炎，提供了一份直接的影像证据。

把视线拉远一点，这台显微镜的意义不只是「拍得更清楚」。成果近日发表在《自然·生物技术》上，合作方包括华中科技大学王伟团队。在AI制药、前沿生命科学这些烧钱又耗时的领域，能实时、大视野、亚细胞级地看活体，意味着筛选和验证的效率可能被改写。团队也透露，接下来会继续提升分辨率与观测深度，推动成果走向临床。