为进一步推动高分子学科发展，促进科研学习与交流，复旦大学高分子科学系于2023年3月12日上午10:00在高分子科学系B2085举办了第十五辑聚合讲坛·学术报告活动，为科研“充”电。本次报告特邀澳大利亚工程院院士、澳大利亚量子生物技术卓越研究中心技术主任金大勇教授进行了题为“活细胞器互作的谷歌街景图”的精彩报告。

报告伊始，金老师从科研的五个阶段着手，阐述了如何在不同阶段保持积极的心态。科研的五个阶段分别是income、activities、outputs、outcomes、benefits，前期的投入是为了更好的产出。五者形成闭环，只有正确对待这五个阶段，才能在科研中更加游刃有余。

本次报告主要围绕两个部分，第一个部分聚焦开发高光学维度超高分辨成像技术，运用深度学习辅助细胞器成像与数字分割，实现超高分辨率、快速、高通量的细胞器互助成像。金老师介绍了目前生物成像存在的问题：由于在显微镜下的细胞呈现透明状态，内部很多细胞器的尺度小于光学衍射极限，并且是处于动态变化的，显微镜下无法观察到。除此之外，现在的成像只能做到video rate，而大部分生物互作过程在皮秒级别，仅靠成像技术很难对单分子进行有效的表征。但是在细胞器之间的相互作用过程中，电信号和磁信号会产生改变，通过这些细微信号的差别进而可以区分不同的细胞。金老师的课题组也在这方面取得了一些突破：目前可以实现用一种染料对细胞进行染色，通过电信号信息、偏振信息等信号区别，可以识别15种以上细胞器，每一种细胞器都对应了独特的光学指纹。不仅如此，在细胞分化过程中，也可以进行区别成像，实现对纳观世界的观察。

在第二个部分金老师主要围绕开发高亮度多模态单分子探针，实现时间域信息编码时间分辨、超分辨成像、单分子功能传感等新型成像模态，开展细胞器互作传感、纳米测温、测力与功能成像、超灵敏单分子视踪等应用。由于探针需要实现对单分子进行功能传感，涵盖力热电光磁五个方面，课题组也做了一些相关的工作进行优化：1.突破浓度淬灭，实现高浓度稀土离子掺杂；2.单颗粒发光颜色与寿命指纹完全可控，时间分辨编码，实现高通量分子筛选，高密度防伪加密，与深度学习辅助的病毒核酸单分子快检；3.激发态饱和与受激辐射实现完全可控-实现多种模态上转换超分辨显微成像；4.上转换纳米晶体增益介质；5.实现在温度场中增强上转换发光与超灵敏纳米温度计；6.高浓度稀土掺杂突破光镊的折射率衬度限制，实现单颗粒纳米光镊。

互动环节中，与会观众纷纷向金老师请教了“如何判断不同细胞器对应不同信号”、“如何通过机器学习进行高效研究”以及“如何将超分辨技术用于材料领域的表征”等科学问题，金老师结合自己丰富的科研经验和心得感悟，高屋建瓴地给予了解答。本次活动不仅促进了交叉学科的了解与互动，更是激发了院系师生的科研热情，酿造了良好的科研氛围。