恰逢春暖花开时节，第三届海峡两岸纳米生医光电研讨会于2017年4月19日-20日在新竹台湾清华大学顺利召开。此次会议是在2013年台北第一届会议和2015年第二届会议的延续。在国家自然科学基金委和台湾李国鼎基金会的支持下，来自海峡两岸的生医光电领域专家进行了深入的学术交流和学科交叉，并广泛达成了深化合作的共识。本次研讨会由台湾清华大学研发长曾繁根教授主办，西安交通大学张镇西教授和台湾大学杨志忠教授协办，会议主席还包括台湾清华大学电机系李明昌教授和工科系陈灿耀教授。出席的专家还包括台湾清华大学能科院院长李敏教授；台湾方面纳米生医光电领域的11位专家，包括成功大学的叶晨圣教授、台湾大学的杨志忠和李翔杰教授、台湾清华大学的李梦麟和陈之硕教授、台湾研究院的涂熊林和李超煌教授、长庚大学的蔡孟灿、新竹交通大学的陈三元教授以及台湾中央大学的陈仪帆和黄贞翰教授；大陆方面纳米生医光电领域的13位专家，包括南京大学的陆延青教授、浙江大学的丁志华教授、清华大学的薛平教授、上海交通大学的陈险峰教授、山东大学的苏洵涛教授、深圳大学的屈军乐教授、华中科技大学武汉广电国家研究中心的朱䒟教授、中科院西安光机所的姚保利教授、福建师范大学的李步洪教授、福建医科大学孟超肝胆医院的刘小龙教授、江苏大学的王亚伟和季颖教授以及西安交通大学的姚翠萍教授以及多位台湾方面的在读研究生等。
图1 “第三届海峡两岸纳米生医光电研讨会”参会两岸专家合影
研讨会议程主要集中在19日和20日两天。19日早晨9点会议在台湾清华大学李存敏馆准时开始。会议首先由主办方能科院院长李敏教授致辞，李敏教授表达了对大陆专家来台参会的感谢并介绍了台湾清华大学能科院的历史和回忆所在李存敏馆的来历，李存敏馆是布局独特的三层阶梯式的自由布局会议室，主要用于学生的创新创业讨论，李敏院长也希望本次会议也能够在这种自由融洽的气氛中实现更好地交流创新。随后，由大会主席台湾清华大学研发长曾繁根教授介绍了研讨会的赞助方包括国家自然科学基金委、台湾李国鼎基金会、台湾清华大学工科系和电机系以及国际产业联盟。曾教授特别提起台湾清华大学建立的国际产业联盟对于学科交叉以及科研产业化的促进和推动作用，也希望通过这次会议的两岸学者交流和生医纳米光电学科的交叉诞生更多地创新想法和合作。曾教授致辞后，大陆专家的邀请人西安交通大学的张镇西教授代表大陆与会专家致辞，张镇西教授图文并茂地回顾了海峡两岸纳米生医光电研讨会的源起和发展和两岸生医光电领域的交流，以及生医光电研讨会曾经在西安、上海、福建、广州、台南、深圳、台中、以及台北等多地召开的点点滴滴。并在新竹重续第三届海峡两岸纳米生医光电研讨会之时，回顾了2016年在西安召开的第二届研讨会。
图2台湾清华大学能科院院长李敏教授致辞（左上）；大会主席曾繁根研发长致欢迎词（右上）；西安交通大学张镇西教授回顾大会历史渊源（左下）；大会主席赠礼（右下）
图3南京大学陆延青教授作大会报告（左）；成功大学的叶晨圣教授作报告（右）
在致辞之后，是本次会议的正式报告环节，本次会议的两岸教授可谓是星光熠熠，来自生物、化学、物理、工程的23位专家在接下来的两天中联袂展示了精彩的生医纳米光电交叉前沿的最新成果，本次报告共有两场大会报告和21场邀请报告。第一场是南京大学陆延青教授所作的大会报告，题为“液晶光子技术初探”，在报告中陆教授阐述了液晶除了作为显示材料外在光栅、光学涡旋、光学阵列等光学器件中的应用，展示了液晶作为一种特殊光电材料在基础光学研究领域的潜在应用价值。随后来自成功大学的叶晨圣教授作了题为“Nano-formationdesignedinnanomedicine：malignanttumorandwoundhealing”的报告，展示了他们基于光热纳米材料的光致CO和CO2可控释放并用于肿瘤细胞的杀伤和促进伤口愈合。接着浙江大学的丁志华教授讲述了其在“结构光与功能光学相干层析成像技术与应用”方面的研究工作，重点介绍了其团队在OCT研究方面的最新进展，包括正交色散超大量程OCT、大视场并行OCT、全光纤小型化探头、基于OCT的血管造影技术、基于泵浦探测的分子OCT等，同时展示相关的应用研究最新成果。在一小段茶歇后，来自台湾大学的杨志忠教授报告了他们在“Gold NanoparticlesforPhotothermal and Photodynamics Therapy”方面的工作，展示了其课题组利用半导体压印技术制备的具有强表面等离子共振的金纳米环颗粒实现对肿瘤光热和光动力疗法的有效增强。随后清华大学的薛平教授作了题为“超高速光学相干CT成像”的报告，讨论了一种基于光学计算的光学相干层析技术，其扫描速度可达10兆次/秒，并证明了利用线性波数扫频激光器和全光学40MHz 扫频激光器作为光源，压缩感知和时间序列光学计算作为信号算法在实现超高速三维成像中，对超快成像的重要作用。上午最后一个报告来自于台湾大学的李翔杰教授，其报告题为“Ultrahigh Speed Structural and Angiographic Endoscopic Imaging with Optical Coherence Tomography”,介绍了一种用于血管三维成像的光学相干层析方法和超高速扫描装置。
图4浙江大学丁志华教授作报告（左上）；台湾大学杨志忠教授报告（右上）；清华大学薛平教授作报告（左下）；台湾大学李翔杰教授作报告（右下）
19日下午的会议日程比较紧凑，但是报告内容更具吸引力。第一个报告来自于台湾清华大学的李梦麟教授，题为“Virtual-point-detector Based Optical Resolution Photoacoustic Microscopy”,报告介绍了一种基于虚拟点探测器扫描的大视场激光扫描光声显微成像系统，该系统较传统光声显微成像系统具有更大的视场、分辨率和信噪比，对于生物活体组织显微成像具有很好地应用价值。接着，上海交通大学的陈险峰教授介绍了他们关于“Label-free,real-time ultrasensitive monitoring of non-small cell lung cancer EGFR interaction with drugs”的研究工作，陈教授团队创新性地利用SPR成像系统成功检测出非小细胞肺癌病人对EGFR抑制药物的抗药性，为目前肺癌病人抗药性检测提出了基因测序外的另一种新方法。接着陈教授精彩的演讲，来自台湾研究院的涂熊林教授作了题为“Integratedplatformsfor quantitative biology reserch”,他在报告中介绍了两种高通量的光和电化学整合检测平台用于研究细胞关建通路中蛋白质含量的时空变化，并成功实现了对Ras-SOS-ERK和TNF-NFkappaB两种与细胞凋亡和肿瘤发生有关通路的实时检测。随后，福建师范大学的李步洪教授展示了其团队在“时空分辨单线态氧发光检测技术”方面的工作，该研究利用单线态氧在1270nm处的化学发光，直接获取单态氧在组织中的光谱信息，从而反解得到单线态氧浓度的时空变化信息，由于单线态氧是光动力学疗法中的作用关键，了解单线态氧浓度在组织中的分布和变化，对于临床光动力治疗的光照和剂量选择都有着很好地指导意义。下午上半场最后一个报告来自于中科院西安光机所的姚保利教授，其报告题为“Three-dimensional optical microscopy”,姚教授在报告中介绍比较了现有三维光学显微技术的一些优缺点，重点阐述了其课题组搭建的结构光光学切片显微系统、贝塞尔光片显微镜和激光扫描双视角全息显微成像系统，并向大家展示了许多这些系统拍摄得到的花粉、昆虫以及微生物等三维纤维真彩图像和动画，非常绚丽，得到了两岸专家的一致好评。
图5台湾清华大学李梦麟教授作报告（左上）；上海交通大学陈险峰教授作报告（右上）；台湾研究院涂熊林教授作报告（左中）；福建师范大学李步洪教授作报告（中）；中科院西安光机所的姚保利教授作报告（左下）
茶歇过后，下半场第一个报告来自于福建师范大学孟超肝胆医院的刘小龙教授，报告题目为“Smart nanomaterials for synergistically enhancing photodynamic therapy efficiency”，报告主要阐述了其团队利用肿瘤微环境响应的纳米材料，化疗/光热治疗/光遗传治疗联合治疗，利用肿瘤内部的缺氧环境以及基因和药物的时序释放等策略实现基于智能纳米材料的多响应、多模态、药物智能释放等，以提高肿瘤的治疗效果。接着，长庚大学的蔡孟灿教授作了题为“Development of a portable optical coherence tomography system for dermatology study”的报告，介绍了其团队研制的一种便携式的OCT系统用于皮肤病治疗过程中，对于皮肤炎症或者肿瘤组织的实时检测，可以用于皮肤病的治疗和预后评估，具有很好的临床应用前景。随后山东大学的苏洵涛教授作了题为“Label-freeclassificationof senescent cells by light-sheet microfluidic cytometry”的报告，展示了其团队通过光片技术直接获取检测细胞的二维散射信息，通过深度学习的方法对细胞中的衰老细胞进行无标记的分类，并通过微流控芯片和流式细胞术实现对分类得到的衰老细胞进行分选，该技术弥补了传统流式细胞术中需要进行荧光标记的问题可以直接对系保险进行分选，是基于传统技术的重大突破。苏教授的精彩报告后，是来自于台湾清华大学陈之硕教授关于“Studytheinterplay of cadherin and actin dynamics using super-resolution imaging and traction force microscopy”,陈教授团队通过单分子定位显微成像技术对组织完整性和细胞骨架密切相关的钙粘蛋白和肌动蛋白的结构和作用变化进行了详细的研究，发现肿瘤细胞中局灶性粘连和粘连连接的比例与肿瘤细胞的增殖和侵染能力有着密切的关系，首次揭示了细胞骨架肌动蛋白对肿瘤细胞活性的影响，对于肿瘤治疗和恶性检测具有很好的指导意义。接着，深圳大学的屈军乐教授报告了其课题组关于“活细胞超分辨成像”的研究工作，重点介绍了他们发展的一种受激耗尽荧光寿命显微成像技术（STED-FLIM），开发了一种新的具有低STED功率的可用于单分子定位超分辨成像的荧光探针，实现对活细胞内线粒体的超分辨成像；利用该成像技术和荧光探针HeLa细胞中微管以及细胞有丝分裂过程的图像，为细胞结构和功能研究提供了新的视角；另外他们还在STED显微镜中引入相干自适应光学技术（COAT）以消除厚样品成像中散射和像差对成像质量的影响；通过优化单分子定位算法，获得了活的HeLa细胞中线粒体的超分辨图像，从而为活细胞动态过程及复杂功能的研究提供了一种重要的工具。19日最后一场报告来自于华中科技大学武汉广电国家研究中心的朱䒟教授，其报告题目为“颅骨光透明实施皮层神经与血管成像”，在报告中展示了一种新的颅骨光透明技术，通过在颅骨表面涂抹光透明剂，能快速地将颅骨变透明，借助各种光学成像技术，即能获取皮层神经与血管成像获取相关信息。该工作引起了与会专家的兴趣，并进行了热烈的研讨，为活体观测皮层血管及神经结构与功能提供了重要工具。
图6福建师范大学孟超肝胆医院刘小龙教授作报告（左上）；长庚大学蔡孟灿教授作报告（右上）；山东大学的苏洵涛教授作报告（左中）；台湾清华大学陈之硕教授作报告（中）；深圳大学的屈军乐教授作报告（左下）；华中科技大学武汉广电国家研究中心朱䒟教授作报告（右下）
20日的会议日程主要集中在上午，共6场报告。首先做报告的是来自新竹交通大学陈三元教授，其报告题目为“磁光电纳米材料在医疗工程中的应用”。报告主要介绍了多功能纳米材料在磁光电等多模态对脑肿瘤和神经性紊乱方面的成像与治疗应用。随后，江苏大学的季颖教授介绍了其课题组在“Morphological reconstruction of cells based on phase imaging”方面的工作，他们利用干涉相位成像技术探究相位恢复算法和样品三维形态提取方法，并将其运用到生物细胞动态监测中，展示了一种全新的无标记细胞成像方法，引起了与会专家们的广泛兴趣。接着，西安交通大学的姚翠萍教授作了题为“纳米材料辅助的光学诊疗技术”的报告，报告从原理到生物学作用机制系统性地阐述了其团队在金和二氧化钛纳米颗粒辅助的光学增强成像和肿瘤增强光动力/光热治疗方面的机制和作用效果。经过短暂的茶歇，姚翠萍教授之后是来自台湾中央大学陈仪帆教授关于“Coupling of lipid membrane elasticity and in-plane dynamics”的报告，报告介绍了他们利用光学方法通过研究细胞膜的动态弹性，通过实验发现了细胞膜的分子堆积密度与细胞膜流动性动态弹性间的直接关系。随后，来自台湾研究院李超煌教授作了题为“Optical measurement on variations of cell membrane roughness in response to external stimulations”的报告，介绍了其课题组利用一种称为非干涉宽场光学轮廓术（NIWOP）的方法，可以代替原子力显微镜用光学方法实时监测外界刺激下细胞膜的粗糙度，并研究了神经母细胞瘤细胞在抗癌药物和金纳米颗粒作用下的作用效果。会议最后一场报告来自于台湾中央大学的黄贞翰教授，报告题为“A portabletime-gated imaging system for bimolecular detection”，介绍了他们利用上转换纳米材料和一种基于时域门控装置的便携式成像系统可以实现对蛋白质、细菌核酸以及肿瘤细胞的检测。在会议结束的最后，会议主席陈灿耀教授用了一张图片对两天会议的内容进行了总结，两岸二十多位专家阐述了利用光电和纳米技术对组织到细胞乃至亚细胞的结构和功能进行研究以及疾病诊疗的最新技术，大家深感多学科前沿交叉带来的研究和创新空间依旧很大，希望海峡两岸纳米生医光电研讨会能够继续组织下去。至此，“第三届海峡两岸纳米生医光电研讨会”圆满结束。
图7新竹交通大学陈三元教授作报告（左上）；江苏大学季颖教授作报告（右上）；西安交通大学姚翠萍教授作报告（左中）；台湾中央大学陈仪帆教授作报告（中）；台湾研究院李超煌教授作报告（左下）；台湾中央大学黄贞翰教授作报告（右下）
图8会议主席陈灿耀教授对会议内容的总结
会议后，主办方还组织专家们参观了台湾清华大学江安世院士领导的脑科学研究所，江教授是首次将组织光透明技术引入神经连接组的神经科学家。其实验室通过立体电影将研究工作展示出来另各位专家大开眼界，收益颇丰。对于本次研讨会的开展两岸专家都表示既提供了相互了解和学习的平台又创造了双方合作研究的基础。特别是涉及到的生物医学光子技和复杂介质成像技术是值得深入研究的方向，例如OCT是本次会议的热点领域之一，共有4个邀请报告，两岸学者都有很强的工作积累，完全可以强强联合，加强合作交流。这次台湾海峡两岸纳米生医纳米光电会议主题丰富，虽然各位专家学校不同，专业各异，但是研究的科学问题是相关的，是一个很好的多学科交叉研究的交流平台。会议主办方的会议室也很别致，利于交流。海峡两岸的学术交流范围宽广，有合作交流的前景。与会人员积极认真，交流热烈，互动很多，大家普遍感觉收获很多。专家们也非常感谢会议组织方的热情接待，感谢国家自然科学基金委的大力支持，希望以后能有更多的机会和两岸纳米生医光电领域的专家学者交流合作，为两岸的发展做出更多的贡献。
按照惯例“海峡两岸纳米生医光电研讨会”每两年轮流在台湾和大陆举行，“第四届海峡两岸纳米生医光电研讨会”预计将在2020年将在深圳举办，由深圳大学光电工程学院院长屈军乐教授组织承办，相信会议将吸引更多的两岸相关专家继续交流合作，促进两岸的文化科技交流。
