2024年3月31日发(作者：)
第
40
卷 第
1
期2021
年
2
月电子显微学报Journal
of
Chinese
Electron
Microscopy
SocietyVol.
40,No.
12021-02文章编号：1000-6281（
2021）
01-0074-04激光扫描共聚焦显微镜的技术培训探索许佳玲，罗剑文，钟创光，陈云凤，龙钊，张以顺**
（中山大学生命科学学院，广东广州510275）摘要
仪器共享平台可为用户提供多种实验技术服务，是高校和科研院所必不可少的教学科研支撑部门。激光扫描共聚焦显微镜是生命科学研究中常用的大型精密光学仪器，具有使用频率高、功能多、操作复杂等特点。仪
器共享平台结合激光扫描共聚焦显微镜的共享使用情况尝试多种相关人员培训方式，探索出一套适用于多用户的
培训模式以供仪器共享平台工作人员参考。关键词
激光扫描共聚焦显微镜；技术培训；开放共享中图分类号：Q334
文献标识码：B
doi：10.
3969/.1000-6281.
2021.
01.
014近年来，随着国家对高校建设的进一步深化,
聚焦显微镜开放共享使用效益的目标。如推进高等学校“双一流”建设等举措,各高校特别
是“985工程”高校纷纷围绕建设世界一流大学和一
流学科的战略目标，强力推进校级或学科大型仪器
1平台中共聚焦显微镜的共享情况近年来随着国家加大对科研的投入和高精尖
仪器技术快速发展，平台中共聚焦显微镜数量和功
能都在快速增长，科研工作者对共聚焦显微镜成像
设备平台建设，大型仪器设备呈大幅度增加势
态［1］。国家越来越重视科研基础设施和大型仪器
设备共享，相继出台了一系列关于高校科研基础设
施和科研仪器开放共享的指导文件［2］,大型仪器的
实验需求量也在不断攀升。平台放置于中山大学
南校园以供开放共享的共聚焦显微镜共有4台
集中管理和开放共享已成必然趋势。如何管好、用
好贵重仪器设备、提高资源共享率和使用效益，已
成为各高校乃至众多社会学术群体共同关注的问
（套），其共享使用特点如下:首先是使用频率高、功
能多、操作复杂，这4套共聚焦显微镜常年处于高负
荷运行仍供不应求的状态，因来自不同厂家并具有
题⑶。在大型仪器的开放共享过程中，操作者的技
术水平则是影响使用效益的核心问题⑷。中山大学生物学实验教学中心在2006年被评
不同型号，操作界面和功能有明显差异;其次是用
户的理论基础和应用水平参差不齐，平台中共聚焦
显微镜用户包含本科生、研究生和科研人员，用户
为国家级生物学实验教学示范中心后乘势而上，借
助国家985经费投入以及广东省配套资金等，在充
分保证本科实验教学顺利开展之外，不断购入大型
之间的显微成像基础差异较大;再者是一人多管,
平台技术人员不仅管理多台共聚焦显微镜，还需管
理定量PCR仪和多功能酶标仪等数十台仪器。研究级别的仪器并成立了大型仪器共享平台（下文
简称平台）。激光扫描共聚焦显微镜（下文简称共
聚焦显微镜）是目前该平台中使用频率最高的仪器
之一,广泛应用于生命科学、医学、材料学和环境科
2多种形式的技术培训探索2.1理论培训理论是实践的基础，用户想要用好大型仪器不
学等多个研究领域［5切。由于共聚焦显微镜功能丰
富、操作步骤又因样品和成像要求有所不同［8-13］，这
就对仪器技术人员的管理和培训提出了更精准和
能只知其然，还须知其所以然。平台的共聚焦显微
镜用户主要为学院内的研究生，平台技术人员利用
研究生必修课程《生命科学仪器设备技术》中8个
课时对研究生进行荧光成像及共聚焦显微镜的理
论培训。课程中系统地讲解了荧光成像的原理、共
多样化的要求［14-18］o平台结合其共享使用情况从
加强技术培训方向着手开展工作，以期达到提升共
收稿日期：2020-04-20；修订日期：2020-07-09基金项目：中山大学2018,2019本科教学改革项目资助（Nos.2018012,2018016,2019009）.作者简介：许佳玲（
1986-），女（汉族），广东潮州人，助理实验师，硕士.
E-mail：xjial@
*通讯作者：张以顺（1966-），男（汉族），贵州毕节人，研究员，博士.
E-mail：lsszys@
第1期许佳玲等:激光扫描共聚焦显微镜的技术培训探索75聚焦显微镜的基本构造和光学成像原理、共聚焦显
微镜的基础功能（包括多通道共聚焦荧光成像、Z轴
三维成像、时间序列扫描、光谱扫描等）以及平台中
2.3技能提升专题培训为了满足用户对共聚焦显微镜的高级应用和
提升技能的需求,平台每年定期开展两类技能提升
每一台共聚焦显微镜的特殊功能（包括双光子成
像、快速荧光寿命成像、超分辨成像等）。该课程每
专题培训供用户选择学习，可分为平台技术人员主
讲的院内高级应用专题培训和院外专家主讲的区
域技能提升专题培训。年9月份在学院最大的阶梯教室开课，每次上课最
多可容纳300人，本科生或科研人员等共聚焦显微
镜用户也可旁听。该必修课程能让大部分用户系
院内高级应用专题培训是平台技术人员将共
聚焦显微镜高级成像应用分为三维重构、大图拼
接、光漂白及荧光能量共振转移、荧光寿命成像、双
统地完成平台现有共聚焦显微镜的相关基础理论
学习,了解如何使用平台网站获取仪器信息及共享
规则，为共聚焦显微镜的开放共享做好铺垫。另一方面,平台每年邀请相关共聚焦显微镜公
司的技术应用专家为平台用户开展其特色成像理
论专题大型讲座，如过去三年中平台邀请尼康公司
做SIM
and
STORM超分辨成像专题讲座、蔡司公司
做Fast
Airyscan成像技术专题讲座、彳来卡公司做
STED
and
FLIM成像技术专题讲座等，进一步为用
户提供自主参与专业共聚焦显微镜成像理论学习
的机会。用户可通过以上两种形式学习共聚焦显微镜
的成像理论，为共聚焦显微镜的应用和操作打下扎
实的光学显微成像理论基础;更能全面了解平台中
每一台共聚焦显微镜的具体功能和应用,
也为后续
的基础操作技能学习和实验开展做足了准备。2.2基础操作技能培训平台根据用户需求每周选取1~2个型号的共
聚焦显微镜轮流开展基础操作技能小组培训,
为保
证培训质量,每次参加培训不超过5人。参与培训
的用户一起进入实验室,识别所学共聚焦显微镜的
硬件组成、详细了解其操作规程和安全注意事项。
技术人员逐一演示讲解开机顺序、定位拍摄视野
（包含快速对焦、转换物镜和添加镜头介质）、单通
道和多通道荧光的共聚焦成像、控制成像质量（包
含光学放大、平均、旋转和图像尺寸）、清洁镜头、关
机顺序等操作内容，每个演示环节都留给用户10~
30分钟进行练习和讨论。技术人员在培训的最后1
小时对每位用户进行考核,考核通过的用户则获得
该型号共聚焦显微镜的独立预约使用权限，每年通
过考核的人数约300人次。经调研，研究生用户
普遍认为以小组培训的形式学习基础操作技能可
更好地掌握操作技巧和细节，在培训过程中更注
重于用户之间的互动和交流，并通过小组学习实
现协同进步，有利于用户系统地完成基础操作学
习和内化。光子荧光成像、fast
airy
scan成像等专题开展诸多小
型技术讲座,培训对象是学院内已掌握基础操作并
有相应高级应用成像需求的用户，培训开展的频率
则由用户使用需求决定。在讲座中技术人员详细
地分享某一类高级应用的操作要点、制样和成像过
程的常见问题及解决方案、后期图像处理的技巧以
及应用实例。区域技能提升专题培训则是平台与显微镜公
司及有关专家学者合作,通过结合样机试用等开展
高级技术培训班或邀请专家学者为院内外用户做
专题报告的形式。培训对象是华南地区共聚焦显
微镜资深用户及学院内有相应高级应用成像需求
的用户。近三年来，平台共举办华南区域共聚焦显
微成像专题培训会议6场，提供最新型号的共聚焦
显微镜样机试用6台（套）。参与培训的用户既能
在应用专家的深入解析和指导中提升操作和应用
技能，也能在相关研究领域的专家学者的应用实例
中学到更多经验和科研启发。第一种技能提升培训方式能让已拥有一定共
聚焦显微成像基础的用户根据具体实验需求自主
选择，既提高了培训的精准程度又推广了共聚焦显
微镜的高级功能。而第二种技能提升培训则更能
让用户紧跟技术发展趋势，获得前沿技术应用的
先机。2.4线下协助培训平台的共聚焦显微镜用户通过上述几种形式
的培训之后，其无论在理论、操作技能和应用上都
有所积累，但在实际使用过程中也难免遇到疑问,
这时可寻求线下协助解决疑问弥补短板，这也是对
操作技能的巩固和提高。平台在共聚焦显微镜运
行时间内提供每天14小时（早上8点一晚上22点）
的线下协助服务，保障用户出现疑问时能获取最及
时的协助。目前平台技术人员在工作时间（工作日
的早上8点一下午17点30分）提供技术支持和成
像协助，解决用户在操作过程中的各种问题并给与
76电子显微学报
J.
Chin.
Electr.
Microsc.
Soc.第40卷协助培训巩固共聚焦显微镜的操作技能。非上班
户从被动地接受培训转化为主动获取学习资源,并
时间（非工作日及工作日下午17点30分一晚上22
点）则由博士生助理为用户提供及时的协助。线下
且借助了线上互动及时性的特点，能够将因为样品
污染等问题临时取消预约的机时及时公布并提供
给另有需求的用户使用，有效地避免了机时浪费。
协助实现了只要仪器运转则有技术人员保驾护航,
既能全面消除新用户对大型仪器的恐惧感，又能协
经过多年的实践表明了我们的共聚焦显微镜技能
培训体系有效可行，近三年来每年平台中共聚焦显
微镜的有效使用机时已达5
000小时,支撑发表的科
助老用户对操作技能的及时巩固，既提高了仪器的
实际使用效益还能避免错误操作造成仪器损坏。
2.5线上互动与学习研论文达50余篇，其中包含了发表于Nature
Communications、Blood、PNAS、Plant
Cell、Hepatology、
为了突破大型仪器机时紧张和培训场所的限
制，平台早在2012年就成立了共聚焦显微技术交流
群为用户提供线上学习和互动服务。目前群成员
已达400人，技术人员在群里为用户提供线上答疑
服务和分享学习资源。共聚焦技术交流群的固定
共享资源包含了每一台共聚焦显微镜的操作指南、
以往技术讲座的课件、平台制作的共聚焦显微镜视
频教程等可供用户随时下载学习。此外，技术人员
也会在群里推送共聚焦显微成像相关的技术论文
和显微仪器公司的网络技术培训、与用户讨论最新
的共聚焦技术和制样手法,真正实现了教学相长。3培训体系探索和效果分析平台从加强技术培训方向入手,探索并总结出
一套共聚焦显微镜培训体系如图1所示。我们将共
聚焦显微镜培训体系划分为理论学习、基础操作、
技能提升和补充培训四个部分。首先，平台中共聚
焦显微镜用户的必修培训包括理论学习和基础操
作,以技能小组方式培训，只有完成理论学习并在
基础操作技能培训中通过考核之后才能获得独立
预约使用共聚焦显微镜的权限，这也是用户独立使
用共聚焦显微镜最基本的要求。其次，针对共聚焦
显微镜具备的多种功能和相关高级应用，平台采用
技能提升专题培训的形式将繁杂的功能化整为零
提供给目标用户选择并参与和逐一掌握。值得注
意的是在技能提升培训中,不仅包括平台已有机型
和功能，还包括联合知名显微镜公司对最新的共聚
焦机型和技术进行学习和试用,这能大大拓展用户
的技术应用水平。再次，由于共聚焦显微镜的使用
需求逐年攀升，平台为了保障日常共聚焦显微镜的
运行效率，提供了线下协助和线上学习互动两种培
训形式，这两种形式的培训可视为上述其他培训的
有力补充。线下协助能够全方位确保共聚焦显微
镜稳定运行，大大降低仪器故障率。线上互动与学
习的培训形式则能够充分调动用户的积极性,将用Autophagy等高水平刊物的科研论文。共聚焦显微镜培训体系成基院必像础内区修理操高域线线课论作级提下上程专技应升协互理题能用专助动论大小专题培学学型组题培训习习讲培培训座训训图1共聚焦显微镜技术培训体系框图。Fig.1
Block
diagram
of
the
technical
training
system
for
laser
scanning
confocal
microscope.4结语目前大型仪器技术人员存在一人多管的情况
下，如何确保常年处于高负荷运转的多台共聚焦显
微镜既稳定又高效地运行是平台近年来致力探索
的重要问题之一。平台从提高共聚焦显微镜用户
技术培训入手，通过多年来的实践和探索，总结出
一套既高效又适用于多种不同用户的技术培训模
式。平台的每一位共聚焦显微镜用户除了参加必
修内容之外，还可根据自身的显微成像基础和操作
经验，精准地获得培训和学习资源，从理论学习到
上机操作由浅入深自主地完成学习和应用提升。
只有当平台中所有共聚焦显微镜用户都能熟练掌
握其原理和应用操作技能的时候，共聚焦显微镜才
能稳定且高效运行，继而发挥与其价值相匹配的使
用效益，
更好地服务于教学和科研工作。
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of
technical
training
for
laser
scanning
confocal
microscopeXU
Jia-ling,
LUO
Jian-wen,
ZHONG
Chuang-guang, CHEN
Yun-feng,
LONG
Zhao,
ZHANG
Yi-shun
*(School
of
Life
Science,
Sun
Yat-Sen
University,
Guangzhou
Guangdong
510275,
China)Abstract
Instrument
sharing platform
which
is
the
experimental
technology
support
department
of
universities
and
scientific
research
institutes
provides
users
with
a
variety
of
equipments.
Laser
scanning
confocal
microscope
is
a
kind
of
large
precision
optical
instrument
in
life
science
research.
It
has
the
characteristics
of
high
frequency,
multi-function
and
complex
operation.
Combining
with
the
shared
use
of
laser
scanning
confocal
microscope,
the
instrument
sharing
platform
tried
various
training
method,
explored
and
summarized
a
technical
training
system.
It
will
be
suitable
for
multi-user
training
mode
and
a
good
reference
for
instrument
sharing
platform
ds
laser
scanning
confocal
microscope；
technical
training；
open
sharingCorresponding
author
