[研究兴趣]                          

李栋课题组致力于光学显微成像技术的开发与生命科学应用研究，特别是开发适于活体、高速、长时程、低损伤的超分辨荧光显微镜成像技术。首创了条纹激活非线性结构光显微镜、掠入射结构光超分辨显微镜，以及合理化深度学习超分辨成像等技术方法。主要研究方向包括：

1.多模态、高速、多色、长时程超分辨显微镜系统研制

超分辨成像技术为提高分辨率往往需要很高的激发光功率，较长的采集时间，这导致活体样品的漂白和损伤，以及在超分辨图像中产生伪信息。李栋课题组探索新的超分辨成像技术方案，降低获得高可信度超分辨信息的代价，并在获得更高分辨率的同时提高成像速度，延长超分辨成像时程，使其适用更广的生物医学研究领域。

2.深度学习超分辨显微成像算法开发

生物显微成像技术的发展需要多学科的交叉融合。近年来基于神经网络的深度学习算法有了重大突破，但是将深度学习等人工智能方法用于显微成像技术领域尚处于起步阶段，首先严重缺乏足够丰富且多样的生物图像训练数据，其次面对复杂多样的生物结构，以及不同信噪比和分辨率的成像条件，生物学家在多大程度上能够信任神经网络输出的超分辨图像？如何根据显微成像的技术特点优化设计神经网络？李栋课题组围绕上述问题，结合不同显微成像方法的技术原理，发展深度学习超分辨显微成像算法，并进一步开发软硬件融合的智能显微镜系统。

3.新型光学成像技术应用于生命科学研究

我们已研制成功的新型显微成像技术为在高时空分辨率下连续捕捉细胞内生物过程的动态分子事件提供了切实可用的解决方案，主要以合作研究形式开展多领域生命科学研究，利用高时空分辨成像提供与测序、生化、质谱等方法相互补的时空动态信息。                            

 [简历]   

[部分发表]                    

• Qiao C, Liu S, Wang Y, Xu W, Geng X, Jiang T, Zhang J, Meng Q, Qiao H, Li D*, Dai QH*. A neural network for long-term super-resolution imaging of live cells with reliable confidence quantification. Nat Biotechnol. 2025 Jan 29. 
• Qiao C, Chen H, Wang R, Jiang T, Wang Y, Li D*. Deep learning-based optical aberration estimation enables offline digital adaptive optics and super-resolution imaging. Photonics Research, 2024 Dec (3), 474-484
• Qiao C, Li D, Liu Y, Zhang S, Liu K, Liu C, Guo Y, Jiang T, Fang C, Li N, Zeng Y, He K, Zhu X, Lippincott-Schwartz J*, Dai Q*, Li D*. Rationalized deep learning super-resolution microscopy for sustained live imaging of rapid subcellular processes. Nat Biotechnol. 2023 Mar;41(3):367-377. 
• Qiao C#, Li D#, Guo Y#, Liu C#, Jiang T, Dai Q*, Li D*. Evaluation and development of deep neural networks for image super-resolution in optical microscopy. Nat Methods. 2021 Feb;18(2):194-202.
• Wang X#*, Liu C#, Zhang S#, Yan H, Zhang L, Jiang A, Liu Y, Feng Y, Li D, Guo Y, Hu X, Lin Y, Bu P, Li D*. N6-methyladenosine modification of MALAT1 promotes metastasis via reshaping nuclear speckles. Dev Cell. 2021 Feb 15; 56(5):702-715.
• Gong B#, Guo Y#, Ding S, Liu X, Meng A, Li D*, Jia S*, A Golgi-derived vesicle potentiates PtdIns4P to PtdIns3P conversion for endosome fission. Nat Cell Biol. 2021 Jul; 23(7):782-795.
• Xu G#, Liu C#, Zhou S#, Li Q, Feng Y, Sun P, Feng H, Gao Y, Zhu J, Luo X, Zhan Q, Liu S, Zhu S, Deng H*, Li D*, Gao P*. Viral tegument proteins restrict cGAS-DNA phase separation to mediate immune evasion. Mol Cell. 2021 Jul 1;81(13):2823-2837.
• Qin J, Guo Y, Xue B, Shi P, Chen Y, Su Q, Hao H, Zhao S, Wu C, Yu L, Li D*, Sun Y*. ER-mitochondria contacts promote mtDNA nucleoids active transportation via mitochondrial dynamic tubulation. Nat Commun. 2020 Sep 8;11(1):4471.
• Li D#, Zhao Y#, Li D, Zhao H, Huang J, Miao G, Feng D, Liu P, Li D*, Zhang H*. The ER-Localized Protein DFCP1 Modulates ER-Lipid Droplet Contact Formation. Cell Rep. 2019 Apr 9;27(2):343-358.
• Guo Y#, Li D#, Zhang S, Yang Y, Liu J, Wang X, Liu C, Milkie D, Moore R, Tulu U, Kiehart D, Hu J, Lippincott-Schwartz J*, Betzig E*, Li D*.Visualizing Intracellular Organelle and Cytoskeletal Interactions at Nanoscale Resolution on Millisecond Timescales. Cell. 2018 Nov 15;175(5):1430-1442.
• Li D, Shao L, Chen BC, Zhang X, Zhang M, Moses B, Milkie DE, Beach JR, Hammer JA, Pasham M, Kirchhausen T, Baird MA, Davidson MW, Xu P, Betzig E*. Extended-resolution structured illumination imaging of endocytic and cytoskeletal dynamics. Science. 2015 Aug 28;349(6251): aab3500.