在X射线成像中，晶体材料可通过其规则排列产生清晰衍射图样，而细胞等非晶材料仅呈现无序光斑且相位信息缺失，导致结构解析困难。但对于细胞这样的非晶材料，衍射图常常是无序的光晕图像，并且缺乏相位信息，导致难以直接还原结构。这一非晶材料成像难题的突破始于1952年“相位恢复”思想的提出，即通过算法迭代方式重构衍射数据中的相位信息，从而还原出物体结构。因受制于早期计算能力与光源性能，历经五十载方在同步辐射光源支撑下实现突破——1990年代末于斯坦福加速器中心完成无机非晶材料验证。

高教授研究团队合作上海光源的高亮度/高相干性优势拓展搭建了完整的实验系统，涵盖X射线光源、聚焦系统、样品台和探测器，通过波带片聚焦与金属屏蔽优化光路纯度，配合纳米级精度360°旋转样品台及氮化硅窗片固定技术，实现了细胞原生态多角度无损成像。针对X射线不可见性挑战，系统创新集成荧光定位技术：利用X射线激发的可见荧光实现光路可视化校准，结合波带片-样品-探测器的三级精准对位及激光干涉辅助定位，构建多模态协同调节体系。该平台突破亚微米-纳米级多维操控（聚焦精度、位移控制、毫弧度级旋转），在国内率先实现十几至二十几纳米纳米分辨成像能力，可精准解析单细胞至亚细胞层级结构。

高教授在总结中指出，未来的目标是从当前微米级样品（如单个细胞）拓展到厘米级组织（如小鼠肝、肺、脑器官等），并在百纳米分辨率下实现三维结构重建。如果未来能实现对完整器官进行亚细胞级别的三维观察，这将为生命科学中的许多基础问题提供革命性的研究手段和数据支持。