復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)：顯微鏡秒變高清相機(jī)

“不用最昂貴的鏡頭，也能拍出高清照片”，近年來，面對人們快速增長的影像清晰度需求，眾多手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)廠商不斷探索如何在控制成本的情況下，使用AI模型進(jìn)一步提升像素級。這一次，同樣的技術(shù)理念，卻被復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授顏波帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)遷移到了生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的常用研究工具“熒光顯微鏡”上。 r(uo-/7z  
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4月12日，科學(xué)期刊《自然·方法》（Nature Methods）以《基于廣義熒光顯微鏡的圖像恢復(fù)的預(yù)訓(xùn)練基礎(chǔ)模型》（Pre-training a Foundation Model for Generalizable Fluorescence Microscopy-Based Image Restoration）為題刊發(fā)團(tuán)隊(duì)成果，他們發(fā)明的跨任務(wù)、多維度圖像增強(qiáng)基礎(chǔ)AI模型（UniFMIR），實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有熒光顯微成像極限的突破。 /KF@Un_Ow  
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何為熒光顯微鏡？這類顯微鏡利用部分物質(zhì)受紫外線照射后可發(fā)熒光的特性，以及通過染色讓本不具有該特性的物質(zhì)發(fā)出熒光，可以觀察細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運(yùn)輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等。在分辨率方面，它遠(yuǎn)超普通光學(xué)顯微鏡0.2微米極限，到達(dá)觀測分子的納米尺度，是生命科學(xué)領(lǐng)域不可或缺的研究工具。自2006年橫空出世，熒光顯微鏡已幫助全球科學(xué)家研制出了對帕金森氏癥、阿爾茨海默氏癥和亨廷頓氏癥等神經(jīng)退行性疾病更有針對性的治療方法。 @0P4pt;(  
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盡管熒光顯微鏡的觀測分辨率已達(dá)到納米尺度，但科學(xué)家們并不滿足于此。由于顯微鏡光學(xué)硬件和生物樣本光敏感性（在熒光照射下，生物活性降低）帶來的挑戰(zhàn)，過去幾年中，生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的科學(xué)家們開始攜手探索用AI的路徑來增強(qiáng)圖像質(zhì)量的辦法。然而，成像模式多樣、降質(zhì)類型復(fù)雜、增強(qiáng)過程迥異等一系列問題，使得這一任務(wù)極具挑戰(zhàn)性，于是，大多數(shù)科學(xué)家選擇“每次解決一個問題”，聚焦于研制針對單一需求的“專有”AI模型。 jQ3dLctn  
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來自復(fù)旦大學(xué)的這支AI for Science團(tuán)隊(duì)則選擇直擊挑戰(zhàn)，以“一站式集成”為目標(biāo)，直接構(gòu)建了首個“統(tǒng)一”的熒光顯微鏡圖像增強(qiáng)AI基礎(chǔ)模型（UniFMIR），大幅提升在“圖像超分辨率重構(gòu)、各向同性重構(gòu)、3D去噪、圖像投影和過程重建”五大任務(wù)方向上的性能。 *->*p35  
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