第24章 从湖北蕲春走出来的中科院院士、着名生物影像学家骆清铭

院士出生地 骆清铭，1966年1月出生于湖北省黄冈市蕲春县。 有关蕲春地名的由来，据晋代刘伯庄《地名记》记载：“蕲春以水隈多蕲菜（水芹菜）”，因之得名。 蕲春县位于湖北省东南部，长江中游以北，为武汉城市圈重要组成部分，是着名“教授县”，以人才辈出着称 蕲春历史悠久，建县于公元前201年，距今有2200多年的历史，历为州、路、府所在地，以州领县长达1080余年。 明朝在蕲州设荆王府，历十代，传198年，被称为“上等州”。 蕲春有崇文重教的传统，自古人杰地灵、英才代兴，明代伟大医药学家李时珍就出生于蕲州。 如今，李时珍纪念馆仍矗立于蕲州镇城区东南风景秀丽的雨湖之滨，依托李时珍墓建于1980年。 李时珍（约1518年-1593年），字东璧，晚年自号濒湖山人，湖广黄州府蕲州（今湖北省蕲春县）人，明代着名医药学家。 李时珍一生致力于中医药学研究和探索，特别是在《本草纲目》这部巨着的编纂上，他的贡献可谓是功不可没。 《本草纲目》这本书，堪称中医药学的经典之作，它详尽地记载了当时已知的各种药物，包括它们的来源、药性、功效以及用法。 更难能可贵的是，李时珍在编写这部书的过程中，还亲自去各地采集药材，验证药力，力求做到准确无误。 除了医学和药物学，李时珍还对植物学、动物学、矿物学等多个领域都有所涉猎，他的学识真是渊博得让人惊叹。 出生地解码 骆清铭院士出生于湖北省黄冈市蕲春县，其深厚的历史文化底蕴和崇文重教的传统，无疑对他的成长和学术成就，产生了深远的影响。 蕲春县的悠久历史和丰富文化底蕴，为骆清铭提供了一个充满学术氛围的成长环境。 自古以来，蕲春县就是人才辈出之地，明代伟大医药学家李时珍便是其中的杰出代表。 这种文化氛围，使骆清铭从小就接触到丰富的学术资源，培养了他对知识的渴望和追求。 蕲春县的崇文重教传统，对骆清铭的教育观念和学术态度，产生了积极的影响。 这种传统强调教育的重要性和对个人成长的促进作用，使骆清铭从小就重视学习，注重培养自己的学术素养。 这种态度使他在后来的学术研究中能够保持严谨、认真的态度，不断追求学术上的突破和创新。 蕲春县地处长江中游，交通便利，这为骆清铭提供了更广阔的学术视野和交流机会。 他能够接触到更多的学术资源和前沿思想，与各地的学者进行深入的交流和合作。 这种交流和合作，不仅拓宽了他的学术视野，也促进了他的学术成长和进步。 由此可见，骆清铭院士的出生地蕲春县，对他后来成为院士产生了重要的影响。 这一地区的文化底蕴、教育传统以及地理位置等因素共同作用，为他的学术成长和成就，奠定了坚实的基础。 院士求学之路 1982年，骆清铭考入西北电讯工程学院（现西安电子科技大学）技术物理系本科，1986年毕业并获得工学学士学位。 大学毕业当年，骆清铭考入在华中理工大学（现华中科技大学）光电子工程系继续深造，先后获得光学专业理学硕士和物理电子学与光电子学专业工学博士学位。 1993年以后，骆清铭在华中科技大学光电子工程系工作，先后担任讲师、副教授、教授。 1995年，骆清铭赴美国宾夕法尼亚大学医学院生物化学与生物物理学系，做博士后副研究员。 求学之路解码 骆清铭院士的求学之路，可谓是一条扎实而充满挑战的道路，这段经历对他后来成为院士产生了深远的影响。 骆清铭在西北电讯工程学院（现西安电子科技大学）获得了工学学士学位，为他打下了坚实的工程技术基础。 这段学习经历，培养了他对技术的敏锐洞察力和实践能力，为他后续在光电子工程领域的研究，提供了有力的支撑。 骆清铭在华中理工大学（现华中科技大学）继续深造，并获得了光学专业理学硕士和物理电子学与光电子学专业工学博士学位。 这段时间的学习，使他深入了解了光学和光电子学的理论知识，并培养了他的科研能力和创新思维。 他的博士论文在学术界获得了广泛的认可，为他日后的学术发展奠定了坚实的基础。 骆清铭在华中科技大学光电子工程系工作期间，不仅积累了丰富的教学经验，还不断深化自己的研究。 他通过不断学习和实践，逐渐形成了自己的学术风格和研究方向，为他在光电子工程领域的突出贡献，打下了坚实的基础。 骆清铭在美国宾夕法尼亚大学医学院生物化学与生物物理学系，做博士后副研究员的经历，为他提供了与国际一流学者交流和合作的机会。 他通过与国际同行的合作，进一步拓宽了自己的学术视野，了解了国际前沿的研究动态，为他在光电子工程领域的创新研究提供了重要的启示和借鉴。 由此可见，骆清铭院士的求学之路，不仅为他打下了坚实的学术基础，还培养了他的科研能力和创新思维。 这段经历，使他具备了成为院士所需的学术素养和综合能力，为他日后的学术成就和贡献，奠定了坚实的基础。 院士从业之路 1997年，骆清铭回国创建生物医学光子学研究中心。 1999年1月至2004年3月间，骆清铭兼任华中科技大学生物医学工程系主任。 1999年1月至2007年9月间，骆清铭担任华中科技大学生命科学与技术学院副院长、院长。 2000年，骆清铭获得国家杰出青年科学基金资助；同年8月，担任生物医学光子学教育部重点实验室主任。 2007年3月，骆清铭担任武汉光电国家实验室（筹）常务副主任；同年8月，出任华中科技大学副校长；同年当选国际光学工程学会会士（spie fellow）。 2007年7月-2012年6月间，骆清铭兼任华中科技大学光电子科学与工程学院院长。 2011年5月，骆清铭出任华中科技大学党委常委、副校长。 2017年11月，骆清铭牵头组建武汉光电国家研究中心，并担任中心主任。 2019年11月，骆清铭当选为中国科学院院士。 从业之路解码 骆清铭院士的从业之路，充满了丰富的经历和显着的成就，为他后来成为院士奠定了坚实的基础。 骆清铭回国后，迅速投入到生物医学光子学领域的研究和教学工作中，创建了生物医学光子学研究中心，并担任多个重要职务。 这些经历，不仅使他能够深入探索该领域的前沿问题，还为他积累了丰富的教学和管理经验。 骆清铭在担任华中科技大学生命科学与技术学院院长、武汉光电国家实验室常务副主任等职务期间，致力于推动科研团队的建设和科研水平的提高。 他通过引进和培养优秀人才、加强科研合作与交流等方式，为学院的科研发展注入了新的活力。 骆清铭还担任了生物医学光子学教育部重点实验室主任、武汉光电国家研究中心主任等重要职务。 这些平台，为他提供了更广阔的科研空间和资源，使他能够更深入地开展研究工作并取得了一系列重要成果。 骆清铭在从业过程中，还获得了国家杰出青年科学基金资助，并当选为国际光学工程学会会士。 这些荣誉和认可，不仅证明了他在学术界的地位和影响力，也进一步推动了他的科研事业。 由此可见，骆清铭院士的从业之路，充满了挑战和机遇，他通过不断努力和积累，逐渐在生物医学光子学领域，取得了卓越的成就，并获得了广泛的认可。 这段经历，不仅培养了他的学术素养和领导能力，也为他后来成为院士，提供了重要的支撑。 院士科研之路 骆清铭院士是我国着名的生物影像学家，长期从事信息光电子学与生物医学交叉的学科-生物医学光子学新技术新方法的研究工作。 骆清铭院士在生物医学光子学领域取得了显着的成就，特别是在全脑显微光学切片断层成像（ost）原理和技术方面，做出了杰出贡献。 他率领的研究团队创建的具有亚微米体素分辨率的ost技术，为绘制出亚细胞分辨的小鼠全脑三维神经元联接图谱，提供了重要的研究手段。 ost技术是一种先进的光学成像技术，通过高分辨率的光学显微成像和断层扫描技术，能够获取全脑范围内神经元结构和连接信息。 骆清铭院士的创新之处在于，他成功地将该技术应用于亚微米级别的体素分辨率，使得成像结果更加精确和细致。 在ost技术的研发过程中，骆清铭院士和他的团队，克服了诸多技术难题。 他们通过优化光学系统、提高成像速度和稳定性等方式，不断提升ost技术的性能。 同时，他们还结合生物学知识，对小鼠全脑进行精细的断层扫描和三维重构，最终绘制出了亚细胞分辨的小鼠全脑三维神经元联接图谱。 这一成果不仅为神经科学研究提供了全新的视角和工具，也为理解神经系统的结构和功能提供了重要的数据支持。 通过ost技术，科学家们可以更深入地研究神经元的连接方式和信息传递机制，进而揭示神经系统的奥秘。 骆清铭院士的ost技术，还广泛应用于其他领域的研究，如脑疾病模型的研究、神经环路的分析等。 通过利用ost技术，科学家们可以更准确地观察和分析神经系统的病变过程，为疾病诊断和治疗提供新的思路和方法。 总之，骆清铭院士创建的具有亚微米体素分辨率的ost技术，是一项具有里程碑意义的成果，为神经科学研究领域的发展做出了重要贡献。 他的工作不仅体现了科学研究的创新精神和技术实力，也为人类健康事业的发展做出了积极的贡献。 骆清铭院士团队建立的全脑介观图谱绘制体系，在脑科学研究中发挥了重要作用，为研究神经元类型、神经环路和脑疾病模型等，提供了重要手段。 这一体系不仅具有高度的精确性和完整性，还能够揭示神经元之间的复杂连接关系，从而帮助我们更深入地理解大脑的工作原理。 全脑介观图谱绘制体系，为研究神经元类型提供了有力支持。 通过绘制全脑范围内的神经元联接图谱，科学家们能够观察和分析不同类型神经元的分布、形态和连接模式。 这不仅有助于揭示神经元的多样性，还有助于理解不同类型神经元，在大脑功能中的作用和互动方式。 该体系在神经环路研究方面，也取得了显着成果。 因为神经环路是大脑中实现特定功能的重要结构，而全脑介观图谱绘制体系，能够精确地展示神经环路的结构和连接关系。 通过对比分析不同脑区的神经环路，科学家们能够揭示它们在信息处理、记忆、情感等方面的作用机制，从而推动我们对大脑功能的认识不断深化。 骆清铭院士的全脑介观图谱绘制体系，还为脑疾病模型研究提供了重要手段。 通过对比正常大脑和疾病大脑的神经元联接图谱，科学家们能够发现疾病导致的神经元连接异常和结构变化，进而揭示疾病的发病机制和寻找潜在的治疗方法。 这一体系的应用，不仅有助于推动脑疾病研究的进展，还为临床诊断和治疗提供了新的思路和方法。 由此可见，骆清铭院士建立的全脑介观图谱绘制体系，在脑科学研究中发挥了至关重要的作用，为研究神经元类型、神经环路和脑疾病模型等提供了重要手段。 这一体系的不断完善和发展，将为科研人员更深入地理解大脑的工作原理和推动脑科学研究的进步，提供有力支持。 骆清铭院士在脑科学研究领域，也作出了杰出的贡献，其中他提出的一种脑功能多通道近红外光学成像方法，特别引人瞩目。 这一方法的提出，不仅为脑科学研究提供了新的技术手段，而且在实际应用中取得了显着的成果，包括检测到视皮层神经活动的快信号。 近红外光学成像是一种利用近红外光穿透生物组织进行成像的技术。 与传统的成像方法相比，近红外光学成像，具有非侵入性、高时空分辨率以及实时动态监测等优点，因此在脑功能研究中具有广泛的应用前景。 骆清铭院士提出的脑功能多通道近红外光学成像方法，正是基于这些优势，通过多通道的设计，实现了对脑功能活动的全面、细致的观察。 在具体实施中，这一方法通过多个近红外光源和探测器，构建了一个多通道的光学成像系统。 这些通道能够同时捕获大脑不同区域的信号，从而实现对全脑范围的覆盖。 通过精确控制光源和探测器的位置和角度，可以实现对特定脑区的精准成像。 而骆清铭院士的这一方法，最引人注目的成果，就是成功检测到了视皮层神经活动的快信号。 视皮层是大脑处理视觉信息的重要区域，其神经活动的快信号，通常代表着视觉信息的快速传递和处理。 通过多通道近红外光学成像方法，骆清铭院士团队能够实时、准确地捕捉到这些快信号，从而揭示了视皮层神经活动的动态过程。 这一成果对于理解视觉信息的处理机制、揭示视觉功能的神经基础具有重要意义。 同时，也为其他脑功能研究提供了有益的参考和借鉴。 通过进一步发展和完善这一方法，有望在更多脑功能研究中，取得突破性的进展。 骆清铭院士在生物医学光子学领域也做出了突出贡献，尤其在激光散斑血流成像技术方面，取得了显着成果。 他提出的一种时间衬比分析方法，成功地将激光散斑血流成像的空间分辨率提高了5倍，这一成果在脑科学研究和医学诊断中具有重要的应用价值。 激光散斑血流成像技术，是利用激光照射生物组织时，产生的散斑图样来检测血流的动态变化。 散斑图样是由激光与组织中的微观结构相互作用形成的，其变化与血流速度密切相关。 因此，通过分析散斑图样的变化，可以间接获取血流信息。 由于传统的激光散斑血流成像方法，在空间分辨率方面存在局限。 为了提高空间分辨率，骆清铭院士提出了一种创新的时间衬比分析方法。 这种方法的核心思想是通过连续拍摄多帧样品的散斑图样，并利用时间窗内的光强值来计算每个像素的衬比值。 这样，每个像素的衬比值实际上反映了该像素位置血流的动态变化信息。 通过时间衬比分析方法，骆清铭院士成功地提高了激光散斑血流成像的空间分辨率。 与传统的空间衬比分析方法相比，时间衬比分析方法，避免了在空间窗内对像素值进行平均，从而保留了更多的空间细节信息。 因此，采用时间衬比分析方法后，成像的空间分辨率得到了显着提升，达到了原来的5倍。 时间衬比分析方法，还具有其他优势。 例如，由于它利用多帧图像数据进行计算，因此能够更准确地反映血流的动态变化过程。 同时，这种方法还可以与其他成像技术相结合，实现多模态成像，为脑科学研究和医学诊断提供更丰富的信息。 骆清铭院士在生物影像技术领域的研究一直走在世界前列，他的一项重要发现-观察到细胞中绿色荧光蛋白探针存在双光子高阶光漂白效应，为生物医学光子学领域的发展，带来了新的突破。 作为一种常用的生物标记物，绿色荧光蛋白（gfp）探针，能够帮助科研人员观察和研究细胞的结构和功能。 然而，在实际应用中，科研人员发现gfp探针在受到光照时，其荧光性质会发生变化，这种变化可能会影响到实验结果的准确性。 骆清铭院士的研究团队，通过精心设计的实验和深入的分析，观察到了细胞中绿色荧光蛋白探针，在受到双光子激发时，会出现高阶光漂白效应。 所谓双光子激发，是指一个荧光分子同时吸收两个光子而达到激发态的过程。 而高阶光漂白效应，则是指在这个过程中，荧光分子的荧光性质发生了显着的变化，导致荧光强度降低或荧光寿命缩短。 这一发现对生物医学光子学领域的研究具有重要意义。 首先，它揭示了gfp探针，在双光子激发下的不稳定性，为科研人员在使用gfp探针进行实验时，提供了重要的参考。 其次，这一发现也为改进和优化荧光探针的设计提供了新的思路。 通过深入研究双光子高阶光漂白效应的机理，科研人员有望开发出更稳定、更灵敏的荧光探针，从而进一步提高生物医学光子学实验的准确性和可靠性。 骆清铭院士的这一发现，也为其他相关领域的研究提供了新的视角。 例如，在神经科学领域，科研人员可以利用这一发现，来更准确地观察和研究神经元的活动和连接。 在肿瘤研究领域，则可以利用优化后的荧光探针，来更精确地定位和监测肿瘤的生长和转移。 科研之路解码 骆清铭院士的科研之路，对他后来成为院士的影响是深远而显着的。 他的多项创新研究，不仅推动了生物医学光子学领域的发展，更为他赢得了院士的崇高荣誉。 骆清铭院士在脑功能多通道近红外光学成像方法方面的突破，为脑科学研究提供了新的技术手段。 这一方法通过多通道设计，实现了对脑功能活动的全面、细致观察，从而揭示了大脑工作的复杂机制。 这一成果的取得，不仅展示了骆清铭院士深厚的学术功底和创新能力，也为他在脑科学领域树立了卓越的学术地位。 骆清铭院士在时间衬比分析方法方面的贡献，成功提高了激光散斑血流成像的空间分辨率。 这一方法的提出，为医学诊断和脑科学研究提供了更精确、更详细的血流信息，有助于揭示疾病的发病机制和大脑的工作原理。 这一成果的取得，进一步证明了骆清铭院士在生物医学光子学领域的领先地位和卓越贡献。 骆清铭院士在绿色荧光蛋白探针双光子高阶光漂白效应方面的发现，揭示了荧光探针在特定条件下的不稳定性，并为改进和优化荧光探针的设计提供了新思路。 这一发现不仅推动了荧光探针技术的发展，也为其他相关领域的研究提供了新的视角和工具。 由此可见，骆清铭院士的科研之路，在生物医学光子学领域具有重要影响。 他的创新性和卓越贡献，为他后来成为院士，奠定了坚实的基础。 他的成就不仅是对他个人学术能力的认可，更是对他为科学事业做出的杰出贡献的肯定。 后记 骆清铭院士的出生地、求学之路、从业之路以及科研之路，都对他后来成为院士产生了深远影响。 骆清铭出生于湖北蕲春，这一地理背景为他后来的学术之路，提供了良好的土壤。 湖北作为教育文化较为发达的地区，为骆清铭后来的求学创造了动力。 在求学之路上，骆清铭展现出了对学术研究的浓厚兴趣和卓越才华。 他本科毕业于西北电讯工程学院（现西安电子科技大学）技术物理系，之后更是专注于生物医学光子学的研究，为他在这一领域的深厚学术积累奠定了基础。 从业之路方面，骆清铭长期在华中科技大学任职，曾担任华科副校长多年，具有丰富的“双一流”大学管理经验。 这为他后来担任海南大学校长一职提供了宝贵的经验和支持。 同时，他在华科的工作也为他提供了与国内外优秀学者交流的机会，进一步拓宽了他的学术视野。 科研之路是骆清铭成为院士的关键因素。 他长期专注于生物医学光子学新技术、新方法的研究，凭借诸多重要研究成果，成为国内生物医学光子学的学术领衔人。 他在神经光学成像和光学分子影像领域，作出了系统的创新性贡献，并凭借多项重要成果，获得了国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖等荣誉。 这些科研成果，不仅彰显了他在生物医学光子学研究方面的领先地位，也为他后来成为院士提供了有力的支撑。 总的来说，骆清铭的出生地、求学之路、从业之路和科研之路，都为他后来成为院士提供了重要的支持和影响。 他的学术积累、管理经验以及卓越的科研成果，共同构成了他成为院士的坚实基础。 温馨提示:下一位院士更精彩！

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