湖南白癜风医院 http://pf.39.net/bdfyy/读创/深圳商报首席记者陈小慧
穿梭在位于光明科学城的深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施（以下简称“脑设施”）一层楼里，仿佛置身于艺术与科学交融的长廊，一幅幅色彩斑斓、线条精细的“画作”映入眼帘。但这并非真的“画作”，而是由中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（以下简称“先进院脑所”）科学家们绘制的动物大脑连接图谱，让科研人员能够更直观了解复杂大脑的“高清地图”路线，探寻神经网络联接的“秘密”。
脑设施是由中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）团队牵头建设的重大科技基础设施项目之一。自年4月27日入驻光明科学城以来，脑设施充分发挥“国之重器”作用，围绕解决重大脑疾病发生和干预的神经机制及诊疗策略这一核心问题的实际需求，向人类“最终疆域”发起冲击，有望为深圳加快建设具有全球重要影响力的产业科技创新中心注入强大动能。
冲击“最终疆域”
人类大脑拥有近亿个神经元和万亿个连接，是人体最复杂的器官。这些神经元之间是如何产生连接的？连接的“路径”是什么？大脑里藏着人类起源怎样的秘密？要回答这些问题，离不开科技手段和创新载体的助力。而脑设施，就是这样一个“脑宇宙”解码器。
“脑科学的研究具有高度的科学前沿性，研究复杂性和技术引领性特征。我们观察最复杂的物体要用最先进的技术。”深圳先进院脑认知与脑疾病研究所所长、深港脑科学创新研究院院长王立平曾向记者表示，脑设施团队自始至终将立足国家战略和民生需求，围绕解决重大脑疾病发生和干预的神经机制及诊疗策略这一核心问题，聚焦老年痴呆症、自闭症、抑郁症等脑疾病，计划通过标准化、规模化的脑疾病动物模型制备技术体系、脑图谱精准解析与调控技术体系，量化行为学等系列技术体系的建立，开展基于跨物种、多层次、全尺度对脑疾病致病因素的鉴定和功能表型解析，以及定量、精准和可视化的神经调控干预研究；加速重大脑疾病神经机制解析和诊疗策略研发的迭代周期和类脑智能的源头创新能力提升，服务国家创新驱动发展战略的实施。
当前，脑科学这一前沿领域研究成为世界各国的科技竞争焦点之一，多个国家纷纷推出了“脑计划”，我国也于年正式启动了“中国脑计划”。面对国际前沿挑战，以及脑健康领域广阔的市场前景和产业需求，深圳先行布局，于年正式批复了脑设施的可行性研究报告和总概算。脑设施的设备投资总概算达8.79亿元，建筑面积为5.12万平方米。年起，脑设施逐步开始投入使用，首批脑设施运维团队成员已于今年4月正式入驻。
“脑设施将建成立足深圳、服务全国、辐射全球的脑认知和脑疾病基础与应用研究大型科技基础设施，推动脑疾病治疗药物、新型诊断和干预方法、类脑人工智能技术等实现跨越式发展。”深圳先进院创院院长樊建平在接受媒体采访时表示。
加速科技成果转化
脑设施由哪些部分组成？从事哪些研究？据了解，脑设施是全球首个跨物种、全尺度的脑科学创新科研平台，包含非人灵长类实验动物科学部、啮齿类实验动物科学部和大设备实验科学部三大科学部，每个科学部分别包括数个实验平台，在实现各自科学部核心功能的同时，科学部之间实现功能相互支撑与密切合作，发展出单独科学部所不具备的多模式动物大脑结构和功能的同一时空精确解析模拟能力。
“整个脑设施总共有14层，包括用于啮齿类和非人灵长类动物的模型制备、饲养繁育和功能解析平台，用于跨尺度神经环路结构解析的宏观影像、光学成像、电镜平台，用于神经生物学机制研究的生化质谱、电生理、神经调控、表型分析平台等等。”王立平介绍，“整个脑设施有很大一部分空间留给“实验动物”，目前非人灵长类和啮齿类实验动物科学部的建设已经完成，即将启动实验动物的进驻；大设备实验科学部的设备调试工作已经接近尾声。”
除了专业的设备和技术团队，脑设施的重要特征是可以实现资源共享。“从事大脑相关的科学研究和产业转化，需要大量的动物模型、精密昂贵的仪器设备，一般公司在初创阶段都负担不了，而在这个大设施里可以实现共享。”樊建平说。
在脑设施一楼，进驻了国产超高场动物磁共振成像系统（uMR9.4T）。“该系统可在无辐射条件下提供良好的空间分辨率和组织对比度，能够在无创条件下对生物个体，如小鼠、大鼠、豚鼠、兔、绒猴等进行高精度的成像，有需要的科研或企业用户都可以把动物都送到这里进行测试。”脑设施负责影像平台的一名工作人员告诉记者。
目前，在脑设施预研项目的支持下，先进院脑所参与完成了世界首幅“亚微米级猕猴大脑神经元长距离投射图谱”的绘制，为理解大脑的运转机制提供了一张“高清地图”。“我们能在两小时内完成亚微米分辨率的小鼠大脑全脑成像，是其他成像方法的十倍到百倍。”中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院双聘教授毕国强告诉记者，其团队自主研发的VISoR高分辨全脑三维显微成像技术极大提升了成像速度，可以对大批量的模型动物进行全脑三维成像分析，使得对猕猴脑乃至人脑的精细脑解析成为可能。
中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣表示，当前，世界已经进入大科学时代。面对新一轮科技革命和产业变革，重大科技基础设施能够提供人类从事前沿研究所必需的综合性研究手段，是支撑战略性、基础性、前瞻性科学研究的重要平台。科技创新是未来一百年民族复兴进程中的重要战略力量。中国科学院在国家重大科技基础设施建设和管理方面具有丰富的经验。随着脑设施高效运转和充分的资源共享，必将有力加速脑科学研究和脑技术的成果转化，推动深圳和粤港澳大湾区创新能级迈上新台阶。
“国之重器”挺起创新脊梁
放眼全球，发达经济体的创新研究必然离不开重大科技基础设施的支撑。从国内看，北京怀柔、上海张江、安徽合肥、粤港澳大湾区等4个综合性国家科学中心主要依托中国科学院建设运行重大科技基础设施集群，并且建设步伐不断加快。重大科技基础设施，已成为代表国家科技水平、创新能力的“科技利器”，也是培养高水平人才、推动城市升级发展的“国之重器”。
中国科学院深圳先进技术研究院党委书记吴创之表示，脑设施立足深圳、聚焦湾区、辐射全国、面向世界，服务各类研究机构、医院，为脑健康、脑功能、脑疾病、类脑智能技术开发、基础与应用转化研究提供共享资源；推动我国脑疾病诊断治疗技术、脑认知与类脑智能基础理论以及脑科学研究技术等领域的跨越式发展；助力粤港澳大湾区和全国的脑科学与类脑智能未来产业发展，为我国的医疗器械和神经康复产业发展创造新的模式和增长点；从更本质的层面看，这些重大科技基础设施，是形成新质生产力的动力源与增量器。
脑设施的落成，不仅支撑了国家创新高地建设的战略布局，同时加速汇聚国际一流的创新资源和创新载体，为加快建设粤港澳大湾区国际科技创新中心和中国特色社会主义先行示范区提供了有力支撑，将着力推动经济社会高质量发展。未来，相信更多的原始创新重大成果之光，在这一“国之重器”中被点亮。
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