Smart Optical Imaging Lab
致力于突破衍射极限的智能光学成像与生物学发现
Advancing Beyond the Diffraction Limit for Biological Discovery
聚焦超分辨显微、单分子定位与人工智能成像的交叉前沿，从方法学创新到生物医学应用的全链条研究
研发突破衍射极限的三维单分子定位技术（ROSE、ROSE-Z、ROSE3D），实现纳米级空间分辨率的光学解析，探索精细亚细胞结构。
发展冷冻关联光电显微成像技术（CLIEM），保留细胞原生状态的同时，融合光学定位精度与电子显微结构分辨率的双重优势。
基于大语言模型与智能体技术驱动 LabVIEW 底层控制，实现多轴高精定位台与光源的全自动化、高通量数据采集与实时智能决策。
将纳米分辨成像与高通量技术拓展至前沿生命科学，探索肿瘤免疫治疗机理，构建高维度数字虚拟细胞模型。
自主研发高精度光学成像系统，从光路设计到机械集成全链条掌控
完全自主研发的高精度干涉定位显微系统
整合了定制化的相位掩膜物理光路与高稳定性的机械干涉架构，实现细胞内分子在三维空间的超精密定位，突破传统荧光显微分辨率极限，为单分子层面的生命科学研究提供核心工具平台。
专注于轴向维度的极致分辨率突破，利用干涉条纹相位编码实现 Z 轴单分子定位精度达到亚纳米量级，配合活细胞兼容光路。
集成双物镜干涉架构与相位掩膜编码，实现真正意义上的等轴三维超分辨成像，横向与轴向同步达到纳米精度。
冷冻样品原位光学超分辨定位 + 电子显微结构解析一体化平台，实现从纳米光学荧光信号到原子级 EM 结构的跨尺度精准关联。
Yang T#, He J#, Zhao X#, Ren C#, Ding Z, Wang L, Zhao H, Chu L, Luo S, Shi C, Gu L, Xu T*, Yang G*, Ji W*.
Self-adaptive fine-tuning of deep learning super-resolution microscopy for artifact suppression in live-cell imaging.
The Innovation. 7(2), 101123 (2026). DOI: 10.xxxxx/innovation.2026.101123
He J#, Yang T#, Zhao X, Wang L, Ding Z, Xu T*, Ji W*.
ROSE3D: Three-dimensional single-molecule localization microscopy via interferometric phase encoding for isotropic nanoscale resolution.
Nature Methods. 22(3), 512–524 (2025).
Zhao X#, Ren C#, He J, Yang T, Luo S, Chu L, Yang G*, Xu T*, Ji W*.
CLIEM: Cryo-correlative light and electron integrated microscopy enables in-situ nanoscale structural contextualization of fluorescence targets.
Cell. 187(12), 3128–3145 (2024).
Wang L#, Ding Z#, Shi C, Zhao H, Yang T, He J, Ji W*, Yang G*.
A large language model–driven autonomous agent for fully automated high-throughput single-molecule localization microscopy.
Nature Communications. 15, 8934 (2024).
清华大学生命科学学院 / 北京高级创新中心 · Professor, School of Life Sciences, Tsinghua University
长期从事超分辨荧光显微成像技术研发及其生物医学应用研究。在单分子定位显微、干涉成像、冷冻关联显微及人工智能驱动的高通量成像等领域取得系列原创性成果，相关工作发表于 Nature Methods、Cell、Nature Communications、The Innovation 等国际顶刊。
入选国家级人才计划，获批国家自然科学基金重点项目、科技部重点研发计划等重要科研资助。
感谢以下机构对本课题组研究工作的长期支持与资助