杨旭三

简介


杨旭三,中科院物理所长三角研究部特聘研究员、博士生导师,长三角物理研究中心医学应用物理公共技术平台负责人,科学家工作室主任。于2018年在北京大学生物医学工程系取得博士学位,师从席鹏教授。博士毕业以来一直从事生物医学光子学相关研究,先后在上转换纳米探针专家、澳大利亚工程院院士获得者悉尼科技大学Dayong Jin教授团队,多光子技术先驱、三光子技术发明人、美国发明院院士康奈尔大学Chris Xu教授团队以及美国西北大学从事研究工作。2020年被康奈尔大学大学聘为康奈尔Mong神经技术高级研究员(Mong Cornell Neurotech Senior fellow),2021 年起在美国西北大学生物医学工程系担任副研究员(Research associate)。 获得国际光学委员会优秀学生论文奖、卢嘉锡优秀研究生奖、北京市优秀毕业生。

主要研究方向


受激辐射光淬灭超分辨显微成像和光谱解析单分子定位超分辨成像技术

活体三光子脑神经成像设备和飞秒光源开发

相干光学层析/显微成像和宽谱/扫谱光源

有源/无源冠脉和腔道介入器械

空间测序和多维成像及分析

自适应光学和自适应光源以及调制选通探测器

过去的主要工作及获得的成果


共发表SCI 文章超30篇,含Nature 1 篇,Nature 系列子刊7 篇,Google Scholar累计他引总数2115 次,单篇最高引用744 次,近4年年引用次数均超300次;其中第一/通讯文章8篇,含Nature 1 篇、Nature Communications 1 篇、Light: Science & Applications 2 篇、Nanophotonics 1 篇和ACS Photonics 1 篇;授权发明专利4项。成果被EurekAlert,Sciencedaily,Phys.org 等多家媒体报导。近五年内,杨博士成功获得康奈尔大学Mong基金, 参与多项美国卫生研究院科研项目。特邀参加国际光电工程学会(SPIE)Photonics West 以及光学学会(OPTICA)IONS等国际会议做大会/邀请报告多次。担任光学学会(OPTICA)光学设计成像技术组副主席,任European Physical Journal、Frontiers in Chemistry、 Frontiers of Optoelectronics和Frontiers in Photonics等期刊编委和客座编委。任Optica、Light Science& Applications、Advanced Photonics、Nanophotonics、Optics Express和 Biomedical Optics Express等十多个期刊的审稿人。

 

从设备搭建和探针开发两个方面出发,围绕超分辨成像,对活细胞/长时程兼容超分辨探针开发、超分辨功率降低和分辨率提升、超分辨多维(光谱和偏振等)探测、单分子/颗粒机理、生物信息提取等方面开展了系统深入的研究:

1) 长时程活细胞超分辨探针开发:开发了一种新型线粒体染料MitoESq-635,其饱和光强相较于传统的ATTO 647N降低3.4倍,有利于长时程活细胞STED超分辨显微成像。利用这一优势,该工作实现了对活细胞线粒体长达50分钟的活细胞超分辨动态观测,达到了35.2 nm的空间分辨率,并记录到了线粒体聚合以及分裂过程中线粒体嵴超精细结构动态变化过程(Nature Comm. 2020);

2) 基于光场调控的超分辨显微设备开发:提出反射-驻波增强STED,可在不增加激光能量下压缩轴向分辨率6倍,并实现了19 nm横向分辨率,刷新了STED细胞成像分辨率记录(Light 2016a);开发了激发偏振调制偶极子方向解析超分辨技术(Light 2016b,Light 2022)以及光谱解析单分子超分辨技术(Nanophotonics 2022);

3) 单分子/颗粒机理研究和表征:利用上转换粒子,通过中间能级类光子雪崩效应,成功将受激发辐射光淬灭功率降低两个数量级以上,实现了28 nm的低功率STED超分辨(Nature 2017);研究上转换纳米探针的非线性能量输运导致的非线性光学响应,并基于其非线性效应提高空间分辨率(Nanophononics 2020, OSA Continuum 2020)。实现了量子点纳米探针在STED超分辨技术中的应用,并系统性地研究了量子点纳米探针应用于多种超分辨技术的优缺点(ACS photonics 2016)。

代表性论文及专利


1. Liu Y*, Lu Y*, Yang X*, Zheng X, Wen S, Wang F, Vidal X, Zhao J, Liu D, Zhou Z, Ma C, Zhou J, Piper JA, Xi P, Jin D. Amplified stimulated emission in upconversion nanoparticles for super-resolution nanoscopy. Nature. 2017, 543(7644):229-233.(共一)

2. Yang X, Yang Z, Wu Z, He Y, Shan C, Chai P, Ma C, Tian M, Teng J, Jin D, Yan W, Das P, Qu J, Xi P. Mitochondrial dynamics quantitatively revealed by STED nanoscopy with an enhanced squaraine variant probe. Nat Commun. 2020, 11(1):3699.(共一共通讯)

3. Yang X, Xie H, Alonas E, Liu Y, Chen X, Santangelo PJ, Ren Q, Xi P, Jin D. Mirror-enhanced super-resolution microscopy. Light Sci Appl. 2016, 5(6):e16134, (共一)

培养研究生情况


每年招收1-2博士生博士后,2-3名学术/工程硕士