细胞是生命活动的最小单元，细胞的功能可塑性由众多细胞器动态交流来调控。为此，生命活动在分子水平上主要表现为蛋白质复合物在各种复杂体系中多层次的动态变化与互作。近年来，最新发展的冷冻电镜断层三维重构成像技术（cryo-electron tomography, Cryo-ET）革新了生命科学领域中微观尺度结构与功能的研究范式。Cryo-ET技术结合了最佳的结构保存和亚纳米分辨率的成像精度，在细胞不同生理环境中对蛋白质复合物与亚细胞器等结构进行直接三维可视化，从而实现对细胞中分子水平结构与组成的定量化解析，为蛋白质机器等生物大分子结构及其在细胞原位的功能行使提供新的模型与学说。Cryo-ET技术，同时能够将前沿光学显微成像技术和原子分辨的结构解析技术（如单颗粒冷冻电镜技术）衔接起来，实现对生命科学的跨尺度研究。这一技术的快速发展与应用，引起了结构生物学、细胞生物学、脑科学、临床病理诊断等多个学科领域学者的极大关注。
2022年新年伊始，中国神经科学学会突触与神经可塑性分会、细胞动力学教育部重点实验室、中国细胞生物学学会细胞结构与细胞行为分会联合赛默飞世尔科技公司，在中国科学技术大学共同举办了冷冻电镜原位成像研讨会与培训班。本次会议涵盖了前沿冷冻电镜原位成像前沿技术与应用进展讲座、交叉学科青年圆桌论坛以及冷冻电镜断层成像技术培训班。
1月5日上午，本次会议发起人、中国科学技术大学/中科院深圳先进技术研究院毕国强教授主持开幕式，细胞动力学教育部重点实验室主任姚雪彪教授、中国科学技术大学生命科学学院院长臧建业教授与赛默飞电镜生命科学亚太区市场拓展总监Eric Fung Chen先生分别代表会议主办单位与承办致辞，对与会的线上线下人员表示了欢迎，并预祝会议顺利圆满举办。
随后，四位青年学者深入介绍了冷冻电镜原位成像在超大生物大分子的原位结构解析、神经细胞原位结构与功能分析、最近冷冻电镜成像与分析技术方法等。
复旦大学张琰青研究员首先作了题为《Structural study of the luminal ring of nuclear pore complex》的报告，分享了她与施一公院士团队利用冷冻电镜断层三维成像技术结合单颗粒冷冻电镜技术解析核孔复合物原位三维结构方面所作的探索，并详细分享了她在综合运用多种不同数据处理方法与软件解析超大分子复合物方法的经验。张琰青博士首次发现核孔复合物核腔环精细结构，提出核孔复合物弹性机制新模型；将核孔复合物胞质环结构从领域内此前最高分辨率20埃首次提高至5.5埃，实现了分辨率的重大突破。
中科院深圳先进技术研究院陶长路副研究员，汇报了其与毕国强教授团队在发展冷冻电镜断层三维成像、光电关联显微成像以及三维图像处理技术，并应用于神经突触的结构与功能解析、完整疱疹病毒三维结构与神经细胞中传播机制解析等方面所做的系列工作。毕国强、陶长路团队与加州大学洛杉矶分校周正洪课题组的合作团队，经历长达十余年的联合攻关，依托中国科大集成影像中心与中科院深圳先进院脑所脑信息中心，同时与南方科技大学冷冻电镜中心王培毅教授团队、美国匹兹堡大学章佩君教授课题组等合作下，自主开发了冷冻光电关联显微成像装置与方法、优化了细胞样品的冷冻电镜断层成像数据采集流程、发展了膜蛋白原位结构解析以及基于深度学习的图像恢复等方法；并应用这些前沿技术，在神经突触的结构与功能研究做出了开创性工作，首次解析了完整神经突触的原位精细结构，并揭示了抑制性突触GABAA受体蛋白的原位结构与组织分布规律，为理解突触传递、可塑性以及疾病发展等方面奠定了重要结构基础。
赛默飞世尔科技公司黄子惠博士详尽介绍了赛默飞公司在冷冻电镜原位成像设备和技术一体化方面的最近进展，包括冷冻电镜样品制备技术、冷冻电镜成像前沿设备以及自动化数据采集软件，并分享了冷冻电镜断层成像技术推动生命科学研究的典型案例。随后赛默飞世尔科技公司耿华博士展示了赛默飞公司的图像分析与三维可视化软件Amira对冷冻电镜断层三维重构图像等多种生物医学图像进行自动化分割的基本原理与具体应用案例。
会议期间（1月5日下午），同步举办了细胞动力学教育部重点实验室交叉学科青年学者圆桌论坛，参会者就细胞原位结构与功能研究的机遇与挑战展开了交流讨论。特邀嘉宾施蕴渝院士、姚雪彪教授与毕国强教授，就青年学者如何开展跨学科研究、冷冻电镜断层成像的技术特征与发展前景、以及冷冻电镜断层成像技术推动与衔接结构生物学与细胞生物学等方面，分别发表了各种的见解，并给予了青年学者宝贵建议。
1月5号下午至1月6号举办的技术培训班，贯穿了冷冻电镜断层成像的技术讲座、数据采集与处理以及三维可视化渲染各个方面：美国加州大学洛杉矶分校司竹博士做了细致精彩的技术报告，详细介绍了冷冻电镜断层三维重构成像技术的技术原理、适用范围、实验流程、数据采集方法以及基于亚区域平均技术的蛋白质原位结构结构解析，对该领域的初学者来说是一个细致全面的入门指南。毕国强/陶长路团队的田崇礼博士和赛默飞世尔科技的刘升博士分别演示了利用SerialEM软件和赛默飞Tomography软件进行冷冻电镜断层成像数据批量自动化采集的操作流程。随后赛默飞公司耿华博士培训了利用Amira软件对冷冻电镜断层三维数据中大分子复合物进行自动化分割与可视化渲染；毕国强/陶长路团队夏轶男、卢振航与田崇礼博士分别培训了基于MotionCorr2和IMOD软件的三维重构处理以及团队自主开发的IsoNet软件进行图像降噪与缺失锥矫正处理。培训内容涵盖了冷冻电镜断层成像数据采集与处理流程的各个步骤，并安排了多名助教人员，随时为学员提供帮助和答疑，确保了每位学员能够同步完成所有培训内容。
本次会议采用了线上线下结合，共有来着包括中国科大、清华大学、北京大学、西湖大学、中科院、美国哈佛大学、美国华盛顿大学、德国马普所等国内外几十家单位400余名师生参会。会议中，各位专家从多个不同角度分享了冷冻电镜原位成像领域的最新进展，使得参会嘉宾对于冷冻电镜原位成像技术与应用有了较为全面的了解；同步培训班贯穿了冷冻电镜断层成像实验的各个环节，为初学者顺利开展基于冷冻电镜断层三维成像技术的研究工作奠定了基础。
本次会议由中国科大/中科院深圳先进院毕国强教授与中国科大姚雪彪教授共同发起，陶长路副研究员与刘行教授共同组织，得到了中国科大生医部施蕴渝院士、薛天校助和生命科学学院臧建业院长、中国科大公共实验中心鲁非教授等领导的大力支持。会议由中国科大集成影像中心/冷冻电镜中心、细胞动力学教育部重点实验室和赛默飞世尔科技公司联合主办，中国生物物理学会冷冻电镜分会、中国神经科学学会神经科学研究技术分会协办，并得到了中国科大生医部虚拟与仿真教学实验室的大力支持。
（合肥微尺度物质科学集成影像中心、细胞动力学教育部重点实验室）
