张运海，男，研究员，博士生导师。1998年8月参加工作，2003年12月加入中国共产党。现任中科院苏州生物医学工程技术研究所医用光学技术研究室副主任，获得江苏省333工程培养对象、江苏省六大人才高峰资助项目、江苏省有突出贡献中青年专家荣誉称号。

　　张运海同志牢记党的教导和使命，自入所以来坚持以国家的迫切需求为指引，理论联系实际选择科研方向。近5年主持国家重点研发计划“双光子-受激发射损耗（STED）复合显微镜”等国家省市项目、课题7项，其中经费超过1000万元的有3项。张运海坚定“不忘初心、牢记使命”，坚持创新引领发展、驱动发展的理念，经过需求分析、技术开发、实验验证等攻关过程，完成了激光扫描共聚焦显微镜、STED超分辨显微镜、皮肤反射式共聚焦显微镜等高端光学仪器的自主开发，从技术上打破国外垄断，实现成果转化，转化总金额近2000万元，取得了较好的经济社会效益。

　　坚守服务人民初心，勇挑显微光学重担

　　面对国内生物医学领域高端设备基本都是进口的现状, 张运海同志有一个强烈的使命感在鞭策自己，那就是希望医院能够早日用上我们国家自己生产的设备。中科院苏州医工所主要从事医疗设备的研究和开发,是生物医学工程研究领域的国家队。随着与研究所接触的深入,张运海逐渐发现自己长久以来的追求和医工所的发展愿景是一致的,于是在2011年毅然离开自己原来的团队，加入到苏州医工所。

　　张运海同志之前从事眼科光学的研究，进入医工所后主要从事显微光学尤其是共聚焦成像的研究和相关显微镜的研发工作。当时，显微光学的研发团队尚未建立起来，张运海同志带领着三位非光学专业的应届硕士生，从零开始建设实验室、采购设备和研究共聚焦成像。期间，巨大的压力一直困扰着张运海，他常以“艰难困苦，玉汝于成”来激励自己，从而度过当时的困难时期。

　　为打破困难局面，张运海带领几个“门外汉”对显微光学领域进行系统性的调研，发现国内的显微镜公司只能生产中低端的显微镜，高端的光学显微镜如激光扫描共聚焦显微镜、双光子显微镜、受激发射损耗（STED）超分辨显微镜等全部被国外传统的光学巨头公司如蔡司、徕卡、尼康、奥林巴斯等公司垄断，国内的显微光学研究也比较薄弱，只有少数几家单位从事成像方法和技术研究。

　　面对着困难局面，等靠要是解决不了问题的，必须立刻行动起来。为尽快积累共聚焦成像方面的技术，张运海根据之前开展光学工作的经验，迅速制定了一个光学实验室建设方案，列出了一批需要采购的实验仪器和元器件清单，并组织人员进行采购，在半年时间内建立起一个能够开展各种光学成像实验的实验室。在建设实验室的过程中，张运海多方走访，引进各种人才充实科研队伍，既有退休返聘的资深光学仪器专家，也有海归博士和富有机械设计经验和软件架构编写经验的专业技术人员，其中不少人是通过张运海同志多次的沟通交流，才愿意放弃企业里的高新加盟进来。

　　科技创新不畏难，矢志不渝克难题

　　张运海同志从事的是显微光学重要分支-激光点扫描成像的研发工作。在团队和实验室初步建设的基础上，张运海很快制定了研究规划，先从激光共聚焦成像（具有分层成像能力）做起，在此基础上开展双光子成像（具有较高的成像深度）、受激发射损耗(STED)超分辨成像（具有较高的成像分辨率）、双光子-STED复合成像研究，并开展相应的显微镜样机研制。在研究规划实施过程中，张运海带领团队解决了大量成像技术难题。激光点扫描成像意味着必须生成符合要求的“激光点”,这里的激光点是特指激光经物镜聚焦后在焦点区域的三维光强分布，不同的成像方式需要的激光光斑三维分布形状不同，如共聚焦成像需要实心的三维椭球形光斑、STED成像需要生成中空的面包圈形光斑。聚焦光斑的尺寸小于1微米，其三维空间光强分布测量是急需解决的一大难题。更困难的是STED显微成像和双光子-STED成像中有两束或三束光需要聚焦光斑在三维空间精确重合，精度达10nm，这相当于在浩瀚的宇宙中，在不可见的情况下，将三艘飞船在三维空间精准对接，这对光学装调精度和判断光斑重合准确度提出巨大的挑战。

　　老党员、显微镜系统研制负责人张运海研究员，带领团队成员扎根暗室，常常因调试光路高度集中而忘记时间，等调试完毕拉开窗帘时才发现已经天黑。九年来，团队成员一直坚守初衷，苦干攻关，最终采用金纳米粒子对聚焦光斑进行三维扫描成像、压电陶瓷驱动调节反射镜技术等，成功解决了聚焦光斑三维光强分布测量和三维高精度合束技术难题等。除了这些大的技术挑战之外，张运海还带领团队解决了众多其它的技术问题，如振镜高速同步控制、扫描图像畸变校正等。

　　在解决成像技术问题过程中，张运海同志以第一或通信作者发表论文25篇，其中SCI收录10篇，EI收录9篇；以第一或第二发明人申请专利40项，其中发明专利申请30项，实用新型专利10项，已授权专利20项。指导硕士研究生11名，指导博士研究生5名。

　　知行合一敢作为，躬行实践促转化

　　在显微镜的研制过程中,需要提高仪器的稳定性和可靠性等，这样研制的显微镜才能从实验室走向用户能使用的产品。张运海带领团队逐一解决工程技术细节问题,以其中的双光子-STED显微镜研制为例，该显微镜需要取得二类医疗器械注册证，系统本身很复杂、电子学部件很多。为解决电气安全和电磁兼容问题，张运海带领团队人员多次到第三方检测单位进行摸底检测，仅到中检南方公司进行电磁兼容摸底检测前后都去了10次，每次摸底测试后针对超标项,协调组织多个单位多个部门的技术人员进行整改。经过前后近一年的摸底检测和整改，目前该显微镜已通过了电气安全和电磁兼容检测。在解决显微镜工程技术问题基础上，张运海带领团队在国内率先推出具有四路激光激发和三通道光谱分光探测型激光扫描共聚焦显微镜，样机在中科院药物所等单位进行了试用，取得了满意的效果。

　　团队研发的共聚焦显微镜入选2019年中科院自主研制仪器名录，以专利许可使用的方式转给济南国科鼎辉仪器有限公司。在共聚焦成像基础上，团队开展了STED超分辨显微镜研制，研制的样机分辨率达50nm，入选2019年中科院自主研制仪器名录。在STED显微镜研制基础上，团队还率先在国内外推出双光子-STED复合显微镜样机。在共聚焦成像基础上，开展了在体皮肤成像研究，研制出皮肤反射式共聚焦显微镜，实现对皮肤组织从角质层到真皮网状层分层共聚焦成像，为皮肤病实时、在体、无创检查提供一种新型的影像学检查工具。皮肤反射式共聚焦显微镜成果已转化给长春国科医工科技发展有限公司。

　　目前，共聚焦显微镜已完成工程化，相信在张运海同志的带领下，团队成员将继续开拓创新，进一步推动共聚焦显微镜、STED显微镜和双光子-STED复合显微镜核心部件及系统工程化、产业化，为推动中国显微光学发展而努力奋斗。