□ 牛莉

又是一个深夜，在一间简朴的办公室里，施宇星时而快速敲击着键盘，时而盯着三个标准显示屏大小的电脑屏幕凝神思考……身后的白板上，画着光谱图、光路和融合基因结构。

“生命科学是各个学科的交汇点，是一个蕴含着无限可能的研究领域”

施宇星出生于福建南平的一个普通家庭，2013年，填报高考志愿时，施宇星对电子科技大学测控技术与仪器专业很感兴趣，便填报并成功被录取。开学第一课，当看到老师用自主研制的高速摄像机拍摄的视频时，施宇星被深深地震撼了。大学4年，他除了去自习室学习，就泡在实验室。他不满足于掌握一个个知识点，而是下功夫梳理了学科的知识体系。后来，施宇星攻读博士时，开始接触“生物光子学”这一交叉学科，“生命科学是各个学科的交汇点，是一个蕴含着无限可能的研究领域。”施宇星说。

相较电子显微镜，光学显微镜能对任意蛋白分子在活体条件下进行连续追踪，对蛋白质折叠的解析意义重大。但长久以来，蛋白质的折叠解析受制于分辨率，分辨率无法超过200纳米，不足以看清动辄几纳米、几十纳米的生物大分子。

两个正弦函数相乘，波函数的频率会增加。执着于突破分辨率限制的施宇星，从这个数学公式中找到灵感：给出两个不同颜色的光源，让它们的波峰与波峰互相叠加，从而突破原有的极限，就能大大地提高分辨率。

这一思路在实际应用中面临诸多困难。譬如，如何实现数据的有效叠加，需要克服噪声和误差的干扰；如何确保不同技术的数据在时间和空间上的对齐，这就意味着需要高度精确的数据校准；倘若数据来源出现问题，又该如何检验叠加后的结果是否准确……

将近两年的时间里，施宇星阅读了大量文献，进行了数值模拟计算和数据分析。最终，他与合作者共同开发出了“基于单分子操控技术的蛋白质折叠解析系统”，仅需利用标准的实验设备和数据处理工具，优化数据校准和叠加算法，即可高效获取高分辨率的蛋白质结构信息，并开发出相应的分析工具，使得“多技术数据叠加”思路可以工程上实施。

这一创新性技术的核心在于将不同技术的数据融合，通过高度智能化的数据处理和分析，实现了对单个蛋白质分子的高分辨率解析，从而打破了传统技术限制，为蛋白质折叠研究带来了全新的可能性。

转眼到了2021年年末，窗外下着大雪，实验室内依然忙碌。取了样本细胞，施宇星开始测试新技术方案的效果。显微镜下，从模糊不清再到分辨率极高，蛋白质的构象变化清晰可见。施宇星首创的超分辨率显微镜技术一举打破了传统显微镜的局限，把光学分辨率提高到60纳米，让科学家们有机会在细胞和蛋白质等微观结构的精细级别上进行高速成像，从而深入研究生命科学的细节和动态过程。

“时间不等人，我们只是刚刚出发”

在国外学习期间，施宇星发现国外的生物学家可以用最先进的光学显微镜乃至原理样机进行观测，而中国科学家常要等高端光学显微镜的原理样机产品化后才能使用，这往往需要很多年。光学工程专业相对冷门，很多人中途转行了，但施宇星选择了坚守，他想让中国科学家尽早用上先进的光学显微镜。

走进施宇星的实验室，只见一个个工作台上，密密麻麻摆放着各式各样的显微镜。大量光学元件组成了复杂的链路，每一个元件的位置、角度，都经过了精心调试。

“这是我们研制的多模态结构光超分辨智能显微镜……”指着工作台上一台样机，施宇星如数家珍。这套系统集成了6种照明方式，可根据不同的生物问题，灵活选择最合适的成像模态，达到最佳超分辨成像效果。通俗地说，可以用每秒684幅的速度（相当于27倍电影放映速度），用95纳米分辨率（相当于头发丝直径的两千分之一），呈现全细胞范围内的生命过程。

为了提高系统稳定性，在样机完成后，施宇星团队还不断修改机械结构和光学结构，光图纸就有100多个版本。两年内，显微镜的体积缩小了3/4，设备稳定工作时间从一周延长到一年无需校准，他们成功地将一个试验室使用的科研设备变成了通用的产品。从设想的提出到落地，整整花了11年时间。

最近忙不忙？忙！今天去不去实验室？去！这是施宇星和朋友在周末时常有的对话。施宇星以攀登珠峰作比方：“时间不等人，我们只是刚刚出发，可能还没有到达攀登科学高峰的大本营，也许连大本营在哪里都不知道。”

生活中的施宇星沉默寡言，可一谈起工作却有说不完的话。看似矛盾的性格却是一个科技工作者优秀品质的生动体现：对事业无比热爱、心无旁骛、全身心投入。实际上，科研事业的成功不仅依赖于智力因素，更重要的是专注和勤奋。

“要把科研时时放在心上，这样在生活中才会有不经意的惊喜。”这是施宇星经常叮嘱学生的一句话。做科研唯有心怀热爱，不计名利得失，不惧艰难险阻，才能抵达一个个高峰，取得不平凡的成就。