第二届显微仪器技术国际高层论坛（International Forum on Microscopy, IFM2021）于2021年11月14至15日通过Zoom会议平台在线举办，并同步网络直播。

本论坛在中国工程院指导下，由中国工程院信息与电子工程学部和中国仪器仪表学会联合主办，中国仪器仪表学会显微仪器分会和哈尔滨工业大学联合承办，乐动网页版、北京信息科技大学和南京理工大学协办。

本次论坛邀请国际显微仪器领域的高层科学家与专家，就国际显微仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题进行研讨；交流国际显微仪器领域最新重大进展；特别是，根据世界科学与技术前沿发展趋势，判断未来5年和10年显微仪器技术的发展方向和技术路线；同时，推测未来5年和10年全球各领域对显微仪器的需求，判断国际显微仪器产业发展趋势；进而提出促进世界显微仪器科学研究与产业发展的建议，共同促进世界范围内显微仪器技术的发展。

中国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长谭久彬教授担任大会主席并主持会议。谭久彬院士指出：“论坛研讨的问题都是顶层设计的重大问题，它关系到国际显微仪器技术未来的发展方向与技术路线，关系到世界显微仪器产业的繁荣发展。显微仪器技术绝不可能独自发展，它一直是伴随着科学探索和工程科技需求的日益增长而不断发展自己；同时，还伴随着相邻学科的创新性突破，通过学科交叉而使自身的发展充满生命力；特别是，伴随着新一轮科技革命和工业革命的到来，显微仪器技术必然迎来前所未有的巨大挑战和发展机遇。”

牛津大学Tony Wilson院士、清华大学金国藩院士、中国仪器仪表学会张彤秘书长、北京信息科技大学校长王永生教授、乐动网页版副校长周娅教授参加大会并致辞。

Tony Wilson院士系统地回顾了显微仪器的发展历史，强调显微技术研究的最终任务是实现产业化应用，并指出“共焦显微仪器未来的挑战和发展方向是操作智能化、小型化和通用化”。金国藩院士强调“深度学习可以给显微技术带来很多新算法、新技术及新应用”。

大会主席谭久彬院士主持会议

英国皇家工程院院士Tony Wilson院士致辞

清华大学金国藩院士致辞

中国仪器仪表学会张彤秘书长致辞

北京信息科技大学王永生校长致辞

乐动网页版周娅副校长致辞

会议分为主论坛大会报告、分论坛（10个分会场）、圆桌会议三部分，共有来自英国、美国、德国、日本、澳大利亚、新加坡、以色列、意大利、中国等11个国家和地区350余名专家通过Zoom在线参加了会议，4000余名科技工作者和研究生观看了会议直播。

大会邀请中国科协副主席、中国科学院副院长高鸿钧院士以及德国马克斯普朗克研究所Wolfgang Baumeister院士、美国南加州大学Scott Fraser院士、美国加州大学洛杉矶分校 Paul Weiss院士、新加坡国立大学Minghui Hong院士、悉尼科技大学Dayong Jin院士、以色列巴伊兰大学Zeev Zalevsky院士、美国加州理工Changhuei Yang院士、美国纽约州立大学理工学院Alain Diebold教授等国际著名专家做大会报告。

高鸿钧院士发表主题演讲

高鸿钧院士围绕“固体表面上单个原子/分子成像和操控”进行演讲。高鸿钧院士指出“控制金属纳米团簇的精确尺寸和排列极具挑战性”，详细介绍了使用钌表面和其他有序表面上石墨烯的莫尔结构作为模板来控制金属纳米团簇和功能分子尺寸的最新进展。其团队已经成功地操纵了单分子器件中的电子通路，研究成果可为最终单原子/分子极限的催化研究和开发开辟新的研究方向。

Wolfgang Baumeister院士发表主题演讲

Wolfgang Baumeister院士做了“原位结构生物学：冷冻电镜断层扫描的前景和挑战”的主题报告，指出冷冻电子断层扫描融合了三维成像的强大功能和物理上可能实现的最佳结构，在研究细胞的超分子结构或“分子社会学”方面具有独特的潜力。其团队采用冷冻电镜断层扫描技术研究了多种细胞环境中的蛋白酶体，揭示了它们的精确位置、组装模式和活动状态，以及与其他分子间的相互作用规律。

Scott Fraser院士发表主题演讲

Scott Fraser院士介绍了“多模态、多维度和多通道活体成像”的最新进展，通过开发亚细胞分辨率的更快、更有效的光片显微活体成像系统，可以充分挖掘高通量分子数据的潜能，从而更好地了解从胚胎发育到疾病发生的复杂过程。其团队研发的双光子光片显微镜结合了双光子显微镜的深度穿透性和光片显微镜的高速度，生成图像的速度和灵敏度提高了10倍以上，能以足够的速度和分辨率进行四维活体细胞和分子成像。

Paul Weiss院士发表主题演讲

Paul Weiss院士发表了“原子级精度的化学、物理、电子和自旋界面成像”的主题演讲，明确指出“制造原子级精度的结构和界面已经可以实现，而实现该技术的关键是了解物质界面特性”。Paul Weiss院士介绍了原子分辨率光谱成像的系列进展，包括测量跨界面的分子轨道、掩埋触点的电导以及分子层中的掩埋相互作用，从而实现生物分子结构的原子分辨率解构。

Minghui Hong院士发表主题演讲

Minghui Hong院士围绕“光学微球纳米显微镜的进展与展望”展开讨论，指出“将分辨率提升到100 nm以内是光学显微镜领域的革命性成果”。Minghui Hong院士介绍了光学微球纳米显微镜的接触式和非接触式纳米成像方案、非接触式共焦光学微球成像显微镜方面的最新研究进展，以及相关仪器的产业化情况。

金大勇院士发表主题演讲

Dayong Jin院士介绍了用于超分辨率成像、单分子追踪和高通量数字化验的转换纳米光子系统方面的开创性进展。纳米光子材料的上转换激发能够转化为具有单分子灵敏度的细胞探针和传感器。Jin院士介绍一个新的纳米光子“Super Dots”系列的最新进展，该系列可以将红外光子上转换为纳米级的强可见光。每个单一的 Super Dot 都可以高度掺杂超过 104 个离子以获得高亮度新纳米光子。他的研究工作将使单分子和活细胞在生理环境中的超分辨率成像成为可能，使观察工作中的亚细胞区室并了解活细胞内的纳米级世界成为可能。

Alain Diebold发表主题演讲

Alain Diebold教授围绕IC检测问题做了报告，并指出“散射方法已成为集成电路制造过程中特征形状和尺寸测量常规的方法”。Diebold教授介绍了基于穆勒矩阵光谱椭偏仪(MMSE)的散射测量法在晶体管和互连功能中的应用。对于开发纳米线晶体管工艺至关重要的纳米线结构测试结果证明了散射方法在测量次表面层清除的巨大潜力。

Changhuei Yang院士发表主题演讲

当前的计算能力水平已经显著改变了研究人员思考、处理和与信息交互的方式。Changhuei Yang院士介绍了计算显微和机器学习助力病理学和生命科学的最新进展，讨论了傅立叶Ptychographic显微镜为病理学所带来的显著的工作流程优势、深度学习在图像分析中的使用，并指出深度学习在改善研究人员对病理学和生命科学研究中处理图像数据方式上有着惊人效果。

Zeev Zalevsky院士做了“超分辨：突破显微成像极限”的主题演讲，介绍了突破分辨率和焦深限制的新型光子方法和手段，讨论了其他适用于显微镜的超分辨方法，包括波长、视场和相干复用。其团队后续会将超分辨装置与基于全光学概念的扩展焦距(EDOF)功能相结合，开展涉及“干涉”效应的EDOF成像方法研究。

分论坛分为10个分会场，共计64个分会邀请报告，其中境外专家报告22个。分论坛的专家学者们结合显微仪器技术各个分支方向，如光学显微仪器技术、扫描探针显微仪器技术、电镜显微仪器技术和超声显微仪器技术等的不同特点，交流了重大研究进展与突破、目前存在的重大科学问题与关键技术问题、具有发展优势的新的技术路线；探讨了因学科交叉衍生出的新原理、新技术和新方向；并对该领域未来10年的发展趋势与特点、新的应用背景和可能产生的新突破进行了探索与研判。

除主论坛、分论坛的学术交流与研讨以外，会议还以圆桌会议形式进行战略研讨，研讨会由谭久彬院士主持。圆桌论坛还邀请金国藩院士、叶声华院士等著名科学家和显微仪器领域著名专家学者，以及天津三英精密仪器股份有限公司、南京东利来光电实业有限责任公司、深圳市中图仪器股份公司、锘海生物科学仪器(上海)股份有限公司、凌云光技术有限公司、北京锐驰恒业仪器科技有限公司、上海复享光学股份有限公司、锐光凯奇(镇江)光电科技有限公司等企业代表100余人，共同探讨显微仪器科学与工程科技发展战略和仪器产业发展战略。

与会代表围绕国际高端显微仪器技术发展的前沿问题与主要发展趋势，我国高端显微仪器技术研究与国际前沿的主要差距，我国高端显微仪器产业与国际一流显微仪器产业的主要差距及瓶颈，我国现行国家测量体系对显微仪器产业发展的制约，数字化、网络化和智能化技术的发展对我国显微仪器产业的发展带来的机遇等5个主题展开研讨。

与会代表就目前中国显微领域面临的问题、亟需的政策支持以及未来的发展战略进行了充分的研讨，并就显微仪器测量体系与标准、显微仪器创新链与产业链构建、显微仪器产业与背景产业需求的有效对接、显微仪器产业生态环境营建、宏观发展战略和高端显微仪器市场推广的制约因素等问题进行了深入探讨，并达成了初步共识。