北京大学每年都在努力鼓励学生们严谨学习和创新，每次都会选出一百篇最好的博士论文来展示最新的科研成果。今年，黄小帅的论文《超快、长时程海森结构光照明显微镜》就被选中了。这篇论文是黄小帅在分子医学研究所完成的，导师是陈良怡教授。他花了三年时间攻关这个问题：“如何让细胞信号看得更快、更久。”为了达到这个目标，他先搭建了基于MEMS振镜的可变角度全内反射显微镜和超快、长时程结构光照明显微镜。 通过对生物样本在xyt轴的连续性这个先验知识嵌入到反卷积过程中，黄小帅团队提出了海森正则化重构算法。与传统维纳反卷积相比，这个新算法只需要10%的光子数就能达到同样的成像质量。在8–250 W/cm²激光强度下，他们用海森结构光照明显微镜成功地对活细胞进行了超分辨成像。 用这个技术第一次观察到融合孔形成过程的时候，黄小帅团队真的是惊呆了！他们连续6800帧、97 Hz的高速成像把囊泡靠近质膜形成融合孔和囊泡内容物倾泻而出的过程完全记录下来。这就证明了海森结构光照明显微镜能在不牺牲分辨率的情况下大大延长观测时间。 还有一次他们把镜头对准线粒体的时候也是激动人心的一幕！通过长时间序列记录单根嵴的融合与断裂过程，他们证明了海森正则化算法不仅适用于结构光照明显微镜(SIM)，还可以移植到晶格光片SIM、三维SIM以及非线性SIM等变体。 导师陈良怡教授说黄小帅“一直都是表现非常突出的学生”，他从光学背景开始与生物背景同学无缝合作，最终把“快速+长时程”的愿景变成了现实。此外，他还和北京大学信息科学技术学院王爱民课题组一起开发出快速三光子体成像技术，这个技术可以对斑马鱼血管、果蝇脑区进行投影式高速体成像。 这个成果发表在《Nature Biotechnology》上引起了很大轰动！北京大学给黄小帅颁发了这个荣誉论文奖也给了他们巨大的支持。