在生命科学研究中，要精确观测活细胞内高速运动的纳米级细胞器并不容易。传统显微成像常受离焦背景荧光影响，导致图像发虚、伪影增多。结构光照明显微镜（SIM）具备高速成像优势，但常用的二维重建算法往往忽略样品的三维特性，使线粒体内外膜等精细结构的观测长期受限。由牛津大学、华中科技大学等机构组成的国际团队指出，关键问题在于传统算法把三维样本按二维平面处理。研究负责人刘文杰表示：“离焦背景就像雾霾，会让有效信号更难被准确提取。”为此，团队借鉴电子工程中的锁相放大思路，将SIM系统固有的正弦条纹照明作为参考信号，通过数学建模把图像分解为调制信号与直流背景，从而实现两者的有效分离。
显微成像的提升不仅取决于光学系统本身，也取决于能否更准确地区分“信号”和“背景”。Lock-in-SIM以锁相思路实现结构光数据的背景剥离，展示了跨学科方法对生命科学成像工具的推动作用。未来，只有让图像更清晰、伪影更少、结果更可比，超分辨成像才能更好地从“看见”走向“看懂”，为基础研究与生物医学发现提供更可靠的证据。