一、师资队伍
徐帆，bob手机在线登陆前沿交叉科学研究院教授、博士生导师，入选bob手机在线登陆特立青年学者，2021年获批国家海外高层次青年人才引进计划。长期从事光学超分辨显微成像和信息重建领域的研究，致力于开发先进的成像技术，用机器学习的方法实现了在纳米尺度可视化和理解复杂的生物结构及其相互作用，为生命活动的观测提供新的技术手段。研究涉及显微成像、数值模拟、机器学习、高性能计算、量化分析等，涵盖超分辨率领域的多个方面。围绕超分辨成像技术开发，徐帆发展了一系列三维、活细胞以及高通量显微技术对生物样品进行高时空分辨率观测。提出了原位点扩散函数检索技术，直接从原位数据中提取精确的三维模型，解决了理论模型和实际数据的错配问题，实现了靶向原位数据的超分辨重构。提出了一种单分子贝叶斯定位显微技术，实现了高时空分辨率观测细胞动态的同时减少了对特殊设备的依赖。提出了一种深度学习指导的贝叶斯定位显微技术，通过结合深度学习和统计分析实现活细胞超分辨重构。提出了一系列分析工具和计算框架，并与新一代成像探针和高速高灵敏相机结合，解析到活细胞中的密集管状内质网，这一结构曾因传统成像的时空分辨率不足，而被长时期认为是连续的片状结构。代表性论著发表在国际顶级期刊Nature Methods、Cell Research、Protein & Cell、Bioinformatics、Biomedical Optics Express等，并应用其研究在生物学方面做出了新的科学发现，产生了重要的影响。
博士期间获得中国科学院计算技术研究所所长特别奖和优秀奖。其博士论文“荧光显微图像中活细胞超分辨成像技术研究”获得中国科学院百篇优秀博士学位论文。同时担任Journal of the American Chemical Society、Optics Express、Biomedical Optics Express、Optics Letters、Transactions on Computational Biology and Bioinformatics、BMC Bioinformatics等国际期刊审稿人。
二、团队简介
生命现象的发现源自于对微纳世界的观测，而超分辨显微技术突破光学衍射极限的分辨能力提供了对细胞结构观测新的视角，为人们更好的阐明与生命、健康相关的复杂系统多层次作用机制，揭示生命背后的科学原理提供了帮助。因此，该技术在2014年获得诺贝尔化学奖，并在2019年获得生命科学突破奖。但随着光学成像理论和信息技术不断发展，如何以成像系统为依托，以信息技术为分析手段，开展多维度光信息的获取，推动超分辨显微成像自动化、智能化是当前生命科学、物理光学和信息科学的一个重大前沿问题。
本研究团队将聚焦超分辨成像与海量生物数据的智能计算，建立超分辨显微成像和信息重建平台，打造多学科交叉的人才队伍，实现物理光学、生命科学和计算科学交融的科学环境，促进分子尺度的原位生物学研究和定量分析。通过探索“设备-算法-应用”的一体化研究模式实现对复杂生物样品的高分辨探测和多维光信息提取，推动超分辨显微成像自动化、智能化发展。
团队涉及的研究方向包含：
l 图像感知和智能计算方向：以信息技术为分析手段，实现海量生物图像数据的高效处理和信息重构，研究涉及数值模拟、图像处理、生物信息、机器学习和高性能计算等。
l 光学显微仪器设计方向：以成像系统为依托，实现多光谱和多维度光信息提取的新技术和方法，研究涉及光学设计、显微成像技术开发和软硬件系统控制等。
l 生物成像和量化分析方向：以生物功能的探索为驱动，实现生物大分子、细胞及组织等多尺度的精细化和定量化的分析，研究涉及分子生物学、细胞生物学和生物化学等。
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三、bob真人app下载
超分辨显微技术的发展涉及多个学科，包括物理光学、计算科学和生命科学等，领域中学科交融推动技术的不断发展、革新。国内外研究人员通过优化成像设备、算法、荧光探针发展了一系列新型成像技术。团队的bob真人app下载将聚焦基础性和前沿性的科学问题，注重交叉融合，通过将物理驱动的底层光学设计，数据驱动的成像算法开发，与应用驱动生物功能探索相结合。跨尺度的信息整合将会为物理科学、信息科学与生命科学的交叉融合提供帮助，并对生物学探究过程的精细化和定量化方面起到重要的推动作用。
正因为超分辨技术是多学科交叉的技术，交叉合作非常重要。团队与领域内资深的专家团队有深入的合作，包括中国科学院生物物理研究所、中国科学院计算技术研究所、北京大学、普渡大学、印第安纳大学医学院、哈佛大学等。研究方向涵盖光学检测、成像算法和生物应用，可以为研究的理论分析、算法设计和数据验证等提供支持。同时，bob手机在线登陆在计算科学、仪器科学、生命科学具有学科优势，拥有多个国家级重点实验室和科研平台。希望团队交叉融合的优势和背景，结合学校的优势学科，能助力各位青年才俊更好的成长，有更广阔的舞台！
四、代表性科研成果
文章：
1. Shan Gao#; Fan Xu#; Hongjia Li; Fudong Xue; Mingshu Zhang*; Pingyong Xu*; Fa Zhang*; DETECTOR: structural information guided artifact detection for super-resolution fluorescence microscopy image, Biomedical Optics Express , 2021, 12(9): 5751-5769. #Co-first authors.
2. Fan Xu#, Donghan Ma#, Kathryn P MacPherson, Sheng Liu, Ye Bu, Yu Wang, Yu Tang, Cheng Bi, Tim Kwok, Alexander A Chubykin, Peng Yin, Sarah Calve*, Gary E Landreth*, Fang Huang*, Three dimensional nanoscopy of whole cells and tissues with in situ point spread function retrieval, Nature Methods , 2020, 17(5), 531-540. #Co-first authors.
3. Hongjia Li#, Fan Xu#, Shan Gao, Mingshu Zhang, Fudong Xue, Pingyong Xu*, Fa Zhang*, Live-SIMBA: an ImageJ plug-in for the universal and accelerated single molecule-guided Bayesian localization super resolution microscopy (SIMBA) method, Biomedical Optics Express , 2020, 11(10), 5842-5859. #Co-first authors.
4. Sha An#, Karl Ferdinand Ziegler#, Peiyi Zhang, Yu Wang, Tim Kwok, Fan Xu, Cheng Bi, Sandro Matosevic, Peng Yin, Tongcang Li*, Fang Huang*, Axial plane single-molecule super-resolution microscopy of whole cells, Biomedical Optics Express, 2020, 11(1), 461-479, 2020.
5. Mingshu Zhang#, Zhifei Fu#, Changqing Li#, Anyuan Liu, Dingming Peng, Fudong Xue, Wenting He, Shan Gao, Fan Xu, Dan Xu, Ling Yuan, Fa Zhang, Zhiheng Xu, Tao Xu*, Pingyong Xu*, Fast super-resolution imaging technique and immediate early nanostructure capturing by a photoconvertible fluorescent protein, Nano Letter, 2019, 20(4), 2197-2208.
6. Yu Li#, Fan Xu#, Fa Zhang, Pingyong Xu, Mingshu Zhang, Ming Fan, Lihua Li, Xin Gao*, Renmin Han*, DLBI: deep learning guided Bayesian inference for structure reconstruction of super-resolution fluorescence microscopy, Bioinformatics , 2018, 34(13), 284-294. #Co-first authors.
7. Fudong Xue, Wenting He, Fan Xu, Mingshu Zhang, Liangyi Chen, Pingyong Xu, Hessian single-molecule localization microscopy using sCMOS camera, Biophysics Reports, 2018, 4(4), 215-221.
8. Fan Xu#, Mingshu Zhang#, Wenting He, Renmin Han, Fudong Xue, Zhiyong Liu, Fa Zhang*, Jennifer Lippincott-Schwartz*, Pingyong Xu*, Live cell single molecule-guided Bayesian localization super resolution microscopy, Cell Research , 2017, 27(5), 713-716, (highlighted in Nature Methods ). #Co-first authors.
9. Fan Xu, Mingshu Zhang, Zhiyong Liu, Pingyong Xu*, Fa Zhang*, Bayesian localization microscopy based on intensity distribution of fluorophores, Protein & cell , 2015, 6(3), 211-220.
10. Renmin Han, Liansan Wang, Fan Xu, Yongdeng Zhang, Mingshu Zhang, Zhiyong Liu, Fei Ren*, Fa Zhang*, Drift correction for singlemolecule imaging by molecular constraint field, a distance minimum metric, BMC Biophysics , 2015, 8(1), 1.
11. Gongming Wang*, Fan Xu, Precise improvement of ISAF reconstruction algorithm based on the computational radius of density function, Bio-medical materials and engineering , 2014, 24(6), 3787-3795.
12. Fan Xu, Fa Zhang, Xiang Chen, Zhiyong Liu, A siRNA prediction method combining sequence and secondary, International Symposium on Bioinformatics Research and Applications (ISBRA2013), North Carolina, U.S., May 2013.
专利：
1. Fan Xu, Fang Huang, Donghan MA; Pinpointing single molecule positions with in situ point spread function retrieval for three dimensional nanoscopy of whole cells and tissues, 2020, U.S., WO2021026381A1
2. 徐平勇，张法，徐帆，张名姝，贺文婷; 一种贝叶斯显微成像方法，2016，中国，CN201610282305.5A
科研项目：
1. 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）
2. bob手机在线登陆特立青年学者项目
（撰稿人：徐帆；数据截止到2022年7月）