深井深仪

“9999.98,9999.99……”3月4日14时48分，随着一枚金刚石钻头持续刺破地下岩层，中国石油塔里木油田前方指挥部电子屏幕上的数字瞬间跃至“10000.00”，我国首口万米深地科探井正式穿越万米大关。这标志着继深空、深海探索大自然的壮举之后，我国在深地领域实现重大突破。  3月3日在新疆塔克拉玛干沙漠拍摄的深地塔科1井（无人机照片）。新华社记者 李响 摄  3月4日，钻破万米后，深地塔科1井的工作人员在现场庆祝。新华社记者 李响 摄在新疆塔克拉玛干沙漠腹地的钻探现场，约20层楼高的井架矗立于茫茫沙海中，机械装备轰鸣不停，身着红装的石油工人忙碌有序。当“冲刺”万米成功的数据呈现出来，井场上响起热烈掌声，寒风和沙尘肆虐，大家脸上却洋溢着喜悦之情。  3月2日在新疆塔克拉玛干沙漠拍摄的深地塔科1井（无人机照片）。新华社记者 李响 摄“垂直井深突破地下万米，在我们国家尚属首次！”塔里木油田企业首席专家王春生说，数十年来石油人在塔里木盆地钻探，如今达到前所未有的深度，“我们正在做的，不仅是为国家找油找气，也是探索地球未知领域、拓展人类认识边界的一次大胆尝试。”  3月4日在新疆塔克拉玛干沙漠拍摄的深地塔科1井（无人机照片）。新华社记者 李响 摄这口井被命名为“深地塔科1井”，设计深度11100米。自2023年5月30日开钻以来，数百名石油工人、科技工作者坚守沙海腹地，连续奋战270多天，历经高温、严寒、风沙和复杂地质情况的持续挑战。在中国工程院院士孙金声看来，深地钻探难度堪比“探月工程”。经过持续数月掘进，钻头抵近地下万米地层时，设备承受高温超过200℃、高压超过130兆帕，一般钻井设备仪器的电子元器件、橡胶件等，均会损坏或失效。“超万米后控制难度极大，就像一辆大卡车在两条细钢丝绳上行驶。”万米深地钻探是油气工程技术瓶颈最多、挑战最大的领域，也是衡量国家工程技术与装备水平高低的重要标志之一。面对井下的极限温度压力环境，中国石油塔里木油田、西部钻探、宝石机械等多家单位开展联合攻关，攻克了超高钻台大载荷提升系统关键技术难题，自主研制了全球首台12000米特深井自动化钻机，创新研发了220摄氏度超高温钻井液、抗高温螺杆、测斜等工艺技术，万米取芯及电缆等资料录取装备实现突破，175兆帕特高压压裂车、压裂液装备完成生产研发并成功在现场试验，打造形成万米特深井安全高效钻完井等一批关键核心技术。开钻以来，塔里木油田集合地质、工程、装备等精锐力量，组建了9支技术支撑组，为成功突破“深地极限”提供了有力保障，助力该井顶住了井下超高温、超高压、超重载荷等多重考验，在井斜、井径、测井等关键质量指标方面均达到100%的合格率，形成抗特高温水基钻井液、大吨位长裸眼下套管及固井配套技术等7类21项阶段成果，使用的材料、装备国产化率达90%。  3月3日，科研人员在深地塔科1井用显微镜研究地底深处取上来的岩屑。新华社记者 李响 摄近年来，我国不断向地球深部进军，多次刷新深地开发纪录，为实施万米深井工程提供了充分的基础条件、技术储备和经验积累，也为不断刷新“中国深度”奠定了坚实基础。中国科学院院士贾承造表示：“深地塔科1井钻破万米后成为世界陆上第二、亚洲第一垂深井，在深地科学研究和超深层油气勘探领域具有里程碑意义。”  3月3日，科研人员在深地塔科1井研究从地底深处取上来的岩屑。新华社记者 李响 摄  3月3日，科研人员在深地塔科1井用显微镜研究地底深处取上来的岩屑。新华社记者 李响 摄万米“冲刺”成功后，深地塔科1井肩负科学探索和预探发现两大使命，仍在向着目标深度全速钻进。

针灸治疗疾病的核心机理之一是通过刺激身体特定的部位（穴位）来远程调节机体功能，而经络被认为是达到这种远程效应的重要传输载体。尽管现代解剖学研究尚未明确经络特异性结构基础的存在，但揭示了针刺刺激的远程效应可以通过躯体感觉神经-自主神经反射来实现。这种反射首先是激活来自位于背根神经节 (DRG) 或三叉神经节中的外周感觉神经纤维，随后将感觉信息传到脊髓和大脑，进而激活外周自主神经，最终实现对各种机能的调节。从上世纪70年代开始，就陆续发现此类反射存在躯体区域特异性。2020年哈佛大学医学院马秋富教授团队发表在Neuron的研究结果，揭示了低强度针刺刺激小鼠后肢穴位（如足三里ST36）可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路，而针刺刺激腹部穴位 (如天枢ST25) 却不能诱导出此抗炎通路（详见BioArt报道：Neuron | 马秋富团队报道针刺激活不同自主神经通路调节全身性炎症）。这种躯体区域特异性（或者说穴位部位的相对专一特异性）背后的神经解剖学基础至今尚不清楚。2021年10月13日，马秋富教授团队与复旦大学王彦青教授，中国中医科学院针灸研究所景向红教授团队合作（第一作者为柳申滨博士和王志福博士）在Nature又发表文章A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal-adrenal axis，实现了针灸研究的历史性突破，揭示了一类PROKR2-Cre标记的DRG感觉神经元，是低强度针刺刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路所必不可少的。尤为值得关注的是，根据此类神经的躯体分布特点，可以预测在不同部位低强度电针刺激抗炎的效果，从而为穴位相对特异性的存在提供了现代神经解剖学基础。首先，PROKR2-Cre标记的有髓鞘的神经元主要富集表达于支配四肢节段的DRG中，并且此类神经元特异性支配四肢的深层筋膜组织（如骨膜、关节韧带和肌筋膜等），而不支配皮肤的表皮组织和腹部的主要筋膜组织（如腹膜）。其次，为了研究PROKR2-Cre标记的神经元在针刺诱导迷走神经-肾上腺抗炎通路中的作用，研究团队运用交叉遗传等方法特异性地敲除此类DRG感觉神经元。当敲除这类神经元后，低强度针刺刺激后肢穴位ST36不能激活迷走神经-肾上腺通路，也无法抑制LPS（细菌脂多糖）所诱发的炎症风暴；而敲除此类神经元并未影响高强度刺激后肢穴位ST36和腹部穴位ST25所诱导的交感神经抗炎通路。研究团队进一步运用交叉遗传的方法特异性诱导光敏蛋白CatCh表达于PROKR2-Cre标记的神经元，并用473nm蓝光特异性地激活支配后肢穴位ST36的此类感觉神经纤维。研究发现，激活此类神经纤维能显著诱发迷走传出神经的放电，并且能以迷走神经依赖的方式诱导肾上腺释放儿茶酚胺类神经递质，抑制LPS诱导的促炎细胞因子释放，进而显著提高动物的存活率。这一部分研究结果，几乎模拟了低强度电针刺激后肢穴位ST36的抗炎效果。最后，研究人员根据PROKR2-Cre标记的 感觉神经纤维的组织支配模式准确验证了对低强度电针刺激诱导的抗炎效应结构基础。而与下肢胫骨附近筋膜组织中的密集投射相反，下肢后部的肌肉组织中，包括小腿的腓肠肌和大腿区域的半腱肌，PROKR2-Cre感觉神经纤维支配很少。低强度针刺刺激这些部位未能显著抑制 LPS诱导的炎症反应。奇妙的是，PROKR2-Cre神经纤维很少投射的腓肠肌和半腱肌等部位，正好很少分布传统穴位。进一步研究发现， PROKR2-Cre标记的感觉神经元也密集支配到前肢的深层筋膜组织（如桡骨骨膜），此处为手三里穴区（LI10），进一步通过针尖靠近含有这类神经纤维的桡神经深支，对其进行了双侧低强度刺激，发现针刺刺激此穴位也可通过此类神经元和迷走神经依赖方式，显著抑制LPS诱导的炎症反应。以上研究表明，对于针刺刺激诱导迷走神经-肾上腺抗炎通路，存在躯体部位的选择性（如有效的 ST36 、LI10 和无效的 ST25穴位）、穴位特异性（如ST36 与无效的后肢肌肉中的传统非穴位）。这种穴位的相对特异性与PROKR2神经纤维的部位特异性分布有关。此外，针刺强度、深度、检测结果指标都是影响穴位特异性发挥作用的重要要素。这些发现充实了针灸等体表刺激疗法的现代科学内涵，为临床优化针刺刺激参数，诱发不同自主神经反射，从而治疗特定的疾病（如炎症风暴等）提供了重要的科学依据。据悉，该研究获得了复旦大学王彦青教授、中国中医科学院针灸研究所景向红研究员的支持帮助，福建中医药大学王志福副教授、中国中医科学院针灸研究所宿杨帅博士， 还有杨维、祁鲁、傅鸣洲参与了本研究的工作。

祝贺来自美国普林斯顿神经学研究院的Dr. Michael Yartsev荣获2013年度Eppendorf & Science神经生物学奖！Dr. Yartse使用一种罕见的动物模型——蝙蝠来研究哺乳动物大脑中有关空间记忆和导航系统的神经机制。他的研究成果不仅支持了现有假说提出的对比研究，并且也对该领域长期存在的问题提出了新的见解。他的研究成果也为在神经科学研究中使用新的动物模型开辟了新的思路。每年一度的“Eppendorf & Science神经生物学奖”是授予像Dr. Yartse这样在神经生物学领域取得非凡成就的青年科学家。Dr. Yartse是这一国际性奖项的第12位获奖者，不仅会获得25,000美金的高额奖金，并将受邀出席在美国圣地亚哥举办的2013年度神经科学大会年会。你可能就是下一位获奖者！如果你的年龄不超过35岁（含），并正在进行神经生物学领域的研究，你可能会成为2014年度新的获奖者。下届奖项申请截止日期是2014年6月15日，详情登陆 http://www.eppendorf.com/prizeEppendorf发酵工艺官方微信：Eppendorf的E课堂Eppendorf官方微博：http://weibo.com/eppendorfchinaEppendorf中文官网：http://www.eppendorf.cnEppendorf China十周年庆官网：http://tenyears.eppendorf.cnEppendorf发酵工艺网络研讨会：http://a.bioon.com.cn/eppendorf_lesson/关于艾本德(Eppendorf)德国艾本德股份公司于1945年在德国汉堡成立，是一家全球领先的生物技术公司。产品包括移液器、分液器和离心机，以及微量离心管和移液吸头等耗材，此外还提供从事细胞显微操作的仪器和耗材、全自动移液系统、DNA扩增的全套仪器。产品主要应用于科研、商业化的研发机构、生物技术公司以及其他从事相关生物研究的领域。2007年Eppendorf收购美国New Brunswick Scientific(NBS)公司，2012年收购德国DASGIP公司，拓展了其细胞培养领域的产品线。关于艾本德中国(Eppendorf China Ltd.)2003年Eppendorf在中国注册了艾本德（上海）国际贸易有限公司和艾本德中国有限公司，分别在北京、广州设立分公司，启动直销的经营模式，为中国客户提供更便捷的技术售后服务。目前全国雇员数量200多名，产品销售覆盖各大中型城市，是Eppendorf全球发展最快的子公司。

Eppendorf & Science神经生物学奖Eppendorf & Science全球神经生物学奖是授予在神经生物学领域辛勤耕耘的青年科学家（35 岁以下），以表彰他们的非凡贡献。所有奖项的获得者都是由《Science》杂志高级编辑Peter Stern博士领衔的独立科学家所组成的委员会评出。获奖者不仅可获得25,000美元的高额奖金，其获奖论文能发表在《Science》杂志上，并得以全额资助参与美国神经科学协会年会和颁奖仪式，还将获邀参观Eppendorf 位于德国汉堡的总部。2012年度大奖被授予美国匹兹堡大学助理教授Marlene R. Cohen博士。申请时间即日起至2013年6月15日申请规则申请者必须是在过去10年内获得博士学位的神经生物学专家，并且年龄小于（含）35周岁。申请者的研究领域必须属于神经生物学领域并从事或涉及与论文中所描述的相关工作，展示的科研成果必须在过去三年内完成申请程序申请者所写的论文不超过1000个单词，并提交一份完整的申请表，以及由申请者的导师、主管或熟悉申请者工作的同事所写的一封推荐信，以上文档必须用英文撰写并在线提交评选程序由全球顶尖的神经生物学领域专家组成评委会会在6月至8月汇总和评选所有提交方案，9月选拔并通知获奖者，当年11月公布获奖名单并举行颁奖典礼 ，并在典礼上宣布获奖者和入围者名单填写申请表了解更多信息请访问 http://www.eppendorf.com/prizeEppendorf 官方微博：http://weibo.com/eppendorfchinaEppendorf 中文官网：http://www.eppendorf.cn关于艾本德 (Eppendorf)德国艾本德股份公司于1945年在德国汉堡成立，是一家全球领先的生物技术公司。产品包括移液器、分液器和离心机以及微量离心管和移液吸头等耗材，此外还提供从事细胞显微操作的仪器和耗材、全自动移液系统、DNA 扩增的全套仪器。产品主要应用于科研、商业化的研发机构、生物技术公司以及其他从事相关生物研究的领域。2007年 Eppendorf 收购美国 New Brunswick Scientific (NBS) 公司，2012年 Eppendorf 收购德国 DASGIP 公司，拓展了其细胞培养领域的产品线。关于艾本德中国 (Eppendorf China Ltd.)2003年Eppendorf正式进入中国，分别在上海、北京、广州设立分公司，启动直销的经营模式，为中国客户提供更便捷的技术售后服务。目前全国雇员数量200多名，产品销售覆盖各大中型城市，是Eppendorf全球发展最快的子公司。

每年一度的“Eppendorf & Science神经生物学奖” 是由顶级科学杂志《Science》与德国 Eppendorf 公司共同颁发，授予在神经生物学领域辛勤耕耘的青年科学家，以表彰他们的非凡贡献。所有奖项的获得者都是由《Science》杂志领衔的独立科学家所组成的委员会评出，年龄在 35 岁（含）以下的青年科学家都有机会申请。来自美国西奈山医院的 Gilad Evrony 博士以其在人脑单个细胞基因组测序和分析技术的成就赢得 2016 年 Eppendorf & Science 神经生物学奖。Evrony 博士的研究发现神经元基因组存在多种突变，表明人脑中的每个神经元携带有独特的体细胞突变指纹。这种突变可以导致局灶性脑畸形，并且可能在其他未破解的神经系统疾病中发挥一定作用。这种技术还首次在人脑中重建发育系谱树，从而可以研究细胞如何增殖并迁移以构建大脑。作为全世界最具权威的学术期刊之一，《Science》杂志吸引了全世界数以万计的科研专家。Eppendorf 全力支持青年科学家的发展，科研路漫漫，我们愿与您并肩同行。或许，您就是下一位获奖者！并将赢得：25,000 美元奖金获奖论文发表在《Science》杂志上得以全额资助参与美国神经科学协会年会和颁奖仪式获邀参观 Eppendorf 位于德国汉堡的总部申请截止日期为2017 年6 月15 日。进入在线申请 : http://corporate.eppendorf.com/de/unternehmen/wissenschaftliche-awards/global-award/ Eppendorf官方微博：http://weibo.com/eppendorfchinaEppendorf官方微信：eppendorfchina关于艾本德(Eppendorf)德国艾本德股份公司于 1945 年在德国汉堡成立，是一家全球领先的生物技术公司。产品包括移液器、分液器和离心机，以及微量离心管和移液吸头等耗材，此外还提供从事细胞显微操作的仪器和耗材、全自动移液系统、DNA扩增的全系列仪器。产品主要应用于科研、商业化的研发机构、生物技术公司以及其他从事相关生物研究的领域。2007 年Eppendorf 收购美国New Brunswick Scientific (NBS) 公司，2012 年收购德国 DASGIP 公司，拓展了其细胞培养领域的产品线。关于艾本德中国(Eppendorf China Ltd.)2003 年 Eppendorf 在中国成立代表处，随后注册了艾本德（上海）国际贸易有限公司和艾本德中国有限公司，分别在北京、广州设立分公司，启动直销的经营模式，为中国客户提供更便捷的技术售后服务。目前全国雇员数量200多名，产品销售覆盖各大中型城市，是 Eppendorf 全球发展最快的子公司。

由武桥重工和上海交大历时7年联合研制的中国首台深井探测机器人，8月18日在四川锦屏水电站地区海拔2000米地下岩层实验成功。此项成果的成功研制，标志着中国对地下深层复杂地质环境的研究取得了突破性进展，填补了国内深井地应力测量空白，创造了全球领先水平。　　据武桥重工负责此项研究的国家级专家涂光骞18日介绍，该机器人呈圆筒形，主要由“大脑”、“躯体”和“触角”组成，“大脑”为地面控制系统，通过电脑显示和控制该机器人的地下活动。　　在四川锦屏水电站海拔2000米的地下岩层，电脑显示器对机器人的活动一目了然：机器人深入到预定深度之后，各“触角”轮番上阵，支撑固定位置、打扫岩面、吹干、磨平、喷涂粘胶、粘贴应力片、测量应力，所有功能一气呵成，半个小时就收到了第一组数据，现场试验取得圆满成功。　　深井探测机器人学名为地应力测井机器人，为国家自然科学基金会国家级重大科研项目。该技术将主要用于地壳稳定性分析，地质构造，水库、水坝的地质分析，并对地震、泥石流等地质灾害能起到预测和预防的作用。　　“上天容易入地难”，涂光骞介绍说。目前，国际上对深井探测的方法主要为应力解除法和水压致裂法，但这些方法均无法提供精确的地下岩石应力情况，深井地应力测量是一个全球性技术难题。此次中国研制的地应力测井机器人直径不足200毫米，很好地解决了测量的精确性。　　今年5月中旬，深井探测机器人在武桥重工首露“真容”，并在实验室模拟现场展示了全部功能。此次在四川锦屏水电站的实验，是该机器人首次进入工程应用阶段并取得成功。

徕卡神刀博览第2期神外前沿讯，骨纤维异常增生（fibrous dysplasia，FD）也称作骨纤维异常增殖症是一种先天性、非遗传性疾病，临床上以四肢骨多见，也可只累及颅骨，约占颅骨疾病的11.5%～17%。颅底骨纤维异常增生多好发于额眶蝶骨等部位，是引起视神经管狭窄的常见原因，也可向副鼻窦生长造成阻塞症状和面部畸形，其中以筛窦、蝶窦和上颌窦最为常见。★临床表现为：视力进行性下降，渐进性突眼，眶周颅骨外观异常乃至颅面部畸形，随着病情的进展眼底呈现原发性神经萎缩等。★该病药物治疗通常无效，因此手术治疗骨纤维异常增生具有非常重要的意义：一方面切除病变组织可以改善已有的临床症状，预防新的临床症状的出现；另一方面可以在某种程度上延缓疾病的进一步发展，同时也有美容效果。颅骨纤维异常增殖症在临床中并不少见，很多神经外科医生都会遇到，但如果手术处理不当，尤其在术中磨除病变的过程中忽略了对视神经保护，则有可能造成患者失明的风险。首都医科大学附属北京同仁医院神经外科主任康军教授凭借该院在眼科领域的强大技术支撑和自身丰富的临床经验，对颅底骨纤维异常增殖症视神经减压术的操作提出了三点建议：找到视神经、保护视神经和充分减压。颅骨纤维异常增殖症另外一个特点就是青少年患者不断复发的几率较高，所以康军教授强调在保护视神经的前提下尽可能多的切除病变，以延缓病变可能的复发时间。本期展示的病例就是一个14岁复发患者的再次手术病例，通过精彩的手术视频和细致的讲解、充分的病例资料信息等，相信能够对神外医生操作此类手术有所启发和帮助。本视频仅供医学人士交流学习之用；点击上方图片直接播放由术者首都医科大学附属北京同仁医院神经外科主任康军教授讲解，全文如下：患者是一位14岁的女孩，复发的颅底骨纤维异常增殖症，在外院第一次开颅手术后已经三年了，这次是右眼视力下降伴眼睛疼痛6个月，因为病变压迫了视神经。在2012年第一次手术前，视神经两侧都有累及，左侧比较重，左侧的前床突、蝶窦、视神经管周围都是病变。手术切除了左侧病变。在2013年随访时，发现病变又开始生长。颅底骨纤维异常增殖症患者，如果视力受损严重，就要考虑视神经减压手术。因为视神经周围都是病变，所以一般经颅手术，部分病例也可以采用内镜经鼻入路视神经减压。病人的病变有可能到了成年才会静止，而在儿童期、青春期病变会随着身体发育而不断发展。手术中把视神经周围病变切的越多越好，由此可以尽量延缓其复发时间，但手术并不能把所有颅底病变都切除掉，因为病变太广泛了。这位患者2015年手术前，视神经周围已经长满了病变，与三年前相比蝶窦也都充满了。我们采用额颞入路，从硬膜外处理视神经时，我们沿着硬膜外先找到眼眶，把眼眶后部打开后沿着眼眶往后面磨，就不至于直接磨到视神经管了，因为骨纤维病变特别广泛，包裹住了视神经，如果直接去暴露视神经管，很容易用磨钻就把视神经磨坏了。这类手术一般开颅时间很长，因为病变累及颅骨，常比正常颅骨厚3-4倍，而且通常骨质比较硬。减压后能够发现的视神经又薄又长，所以患者出现视力下降的症状。开颅的视神经减压我们都是在硬脑膜外操作，不影响脑组织，在硬膜外把眶上裂和前床突的病变都去除掉，这样减压的范围很充分。手术的主要目的是防止视力进一步下降。本例手术后，患者眼球活动没有问题，外观也没有问题。（见视频）本例手术采用右侧额颞入路，骨瓣拿下来之后，打开眼眶后沿着眼眶往后去就都是病变，病变非常厚，要拿着磨钻一点点磨，磨的过程中一直要喷水，就像雕刻一样从“石料”中把神经显露出来，最后把神经鞘上表面的病变一点点去掉。手术时间通常很长，有时候开颅就要两个小时。骨纤维特别硬的情况下，我们一个手术要用2-3个磨钻头。主刀一手拿磨钻一手拿吸引器，要磨到视神经表面上一层蛋壳样薄骨，过程中助手不停喷水，喷水的目的一是降温，一是对视神经的保护。手术要点 ：（从硬膜外做骨纤维异常增殖症的视神经减压）1、先要找到视神经，因为病变把视神经包的很厉害，没有解剖的标志，所以我们一般主张从眶上裂和框尖进入，然后沿着暴露出的软组织，再往内侧找到视神经。在磨除的过程中一定要小心，但该快的时候快，如果一开始就慢也不行，因为病变特别广泛。2、对视神经的保护，磨钻的力度等要掌握好，有些患者在手术后失明了，很大原因就是术中没有保护好视神经。3、减压充分，要尽可能切除视神经周围的病变，包括蝶窦里和前床突的部分的病变都要切掉，以此尽量延缓病变复发时间。术者简介康军，教授，主任医师，首都医科大学附属北京同仁医院神经外科主任，医学博士，博士后。中华医学会神经外科分会微侵袭与内镜学组委员，中华医学会北京市神经外科分会委员，中国医师协会北京市神经外科分会常委及常务理事，世界华人神经外科学会委员，中国医师协会神经内镜专业委员会委员，中国医师协会神经创伤培训委员会委员，中国医疗保健国际交流促进会脑健康分会副主任委员，中国医疗保健国际交流促进会颅底外科分会委员，中国神经科学学会神经肿瘤分会、神经创伤分会委员，中国垂体瘤协作组委员。从事神经外科专业23年，主要从事内镜神经外科、颅底疾病和功能神经外科的临床与研究工作。在复杂颅底沟通性病变，鞍区肿瘤，复杂颅面创伤，视神经损伤，复杂脑脊液漏等疾病的诊疗上具有丰富的经验和较高的水平。以第一作者发表论文20余篇，负责北京市科委课题2项，完成国家自然科学基金青年基金和面上项目各1项。参编参译著作8部。相关报道：[第79期专访]同仁医院康军: 颅脑创伤中被忽视的视神经损伤如何减压治疗 同仁神外已积累1000例以上病例既往治疗情况患者邱XX，女，14岁，在外院开颅骨纤维术后3年，右眼视力下降伴随眼痛6月余。患者在2012年7月无明显诱因出现左眼视力下降，就诊于当地医院，诊断为“颅底骨纤维异常增殖症”，于该院行开颅骨纤维切除术，术后病理支持“颅底骨纤维异常增殖症”诊断。2015年4月患者无明显诱因出现右眼疼痛、无头痛头晕、恶性呕吐等其他不适，患者就诊于当地医院，检查提示右眼视力0.6，2015年10月患者哭泣后右眼疼痛再次发作，于当地医院检查视力已经下降至0.5。现患者为求进一步诊治，以“颅底骨纤维异常增殖症”收入北京同仁医院神经外科。2012年7月2012年7月术后2012年9月术后2013年9月同仁神外术前检查2015年10月右-左 同仁神外手术及术后资料右-左关于徕卡显微系统Leica Microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

4月10日，我国首家采用世界最先进的深井曝气工艺技术建设的污水处理厂&mdash 陕西兴平市污水处理厂建成并投入运营。项目采用具有在污水处理领域具有国际领先地位的双威深井曝气专利工艺技术，该工艺技术是国家环保局和国家发改委在我国推荐使用的技术之一，已被我国国家经贸委（国经贸资源【2002】880号）列为环境保护重大示范工程技术工艺之一。 兴平污水处理厂的建成是兴平市推进节能减排工作、促进城市经济可持续发展、全力构建生态和谐宜居城市的一项重要举措。该项目建成后可有效对兴平城市规划区１３．８平方公里内所有的工业污水和生活污水的５０％进行处理，每日可为社会提供4万吨中水，将对削减该市 &ldquo 十一五&rdquo 期间COD排放量起到决定性作用，同时也对城市未来经济可持续发展具有重大而深远的意义。 值得一提的是，在兴平污水处理厂水处理分析系统中，全部采用了哈希在线水质分析仪器，如P53 PH/ORP控制器，SOLITAX浊度/悬浮物分析仪，1720E低量程浊度分析仪，CODmax 分析仪、溶解氧分析仪等进行水质监测，测量重要参数浊度、溶解氧、COD、PH等。目前各类仪器运转正常，测量数据准确可靠，实现了无人职守自动运行。

Eppendorf & Science 神经生物学奖Eppendorf & Science 神经生物学奖是Eppendorf公司联合《Science》杂志，为鼓励全球青年科学家（35岁以下）对大脑及神经系统功能方面进行研究而设立的神经生物学奖项，奖励金额为25,000美元。这一国际性的奖项建立于2002年，至今已颁给了10位杰出的年轻神经生物学家。参赛规则• Eppendorf & Science 神经生物学奖是一项国际性研究奖项。• 参赛者必须是在过去10年内获得博士学位的神经生物学专家，并且年龄小于35周岁。• 参赛者论文中所描述的研究必须属于神经生物学领域。• 参赛者必须从事或涉及与论文中所描述的相关工作。• 研究成果必须在过去三年已完成。• Eppendorf、《科学》杂志和AAAS的员工及其亲属不得参与本奖。参赛程序参赛材料必须用英文形式提交，参赛者必须提交下述项目：1. 一份完整的申请表 2. 参赛者所写的一篇短文，短文中描述该参赛者的工作现有的方法和在神经生物学领域领先的相关研究。短文长度不得超过1000个单词。参赛者的研究成果必须在过去三年已完成。3. 由参赛者的导师、主管或熟悉参赛者工作的同事所写的一封推荐信。4. 参赛者的简历， 包括：(1). 参赛者已发表的论文中所引用的所有文献列表。(2). 参赛者所获的各项学术奖励和专业奖项。(3). 相关专业工作经验 。(4). 与论文相关的参赛者发表的两篇文献复印件。将上述所有材料必须以PDF格式发送电子邮件至：eppendorfscienceprize@aaas.org请注意：如果您的联系信息在提交后发生变化，请务必告知 eppendorfscienceprize@aaas.org 或致电+1 20 2326 6513。评选程序6月至8月：汇总和评选所有提交方案9月：选拔并通知获奖者11月：公布获奖名单并举行颁奖典礼所有获奖者、入围者和申请人将于9月底前被告知结果。获奖者和入围者名单将在颁奖典礼上宣布。参赛截至日期： 2012年6月15日《Science》杂志编辑将对论文做初步评选。最优秀的前10％的论文将提交给评选委员会。评选委员会是由全球顶尖的神经生物学领域专家组成，并由《Science》杂志资深编辑Dr. Peter Stern担任主席。大部分评委由神经科学学会提名任命。论文评选主要遵循2大标准：科学水准和意义，写作风格和清晰度。奖励大奖得主将在最后入围的3位候选人中选出， 获取高达25,000美元的奖励金额。大奖得主的论文将发表在《Science》和《Science Online》。此外，获胜者将免费获得为期5年的《Science》和《Science Online》订阅以及价值1,000美元的Eppendorf产品。同时，Eppendorf公司将全力资助大奖得主出席由神经科学学会举办的颁奖典礼，并提供获胜者前往Eppendorf总部德国汉堡的访问机会。点击下载申请表Eppendorf China Limited艾本德中国有限公司网址：www.eppendorf.cn邮箱：market.info@eppendorf.cn热线： 400 885 7200更多信息，请访问：www.eppendorf.com/prize

p　　近日，863计划资源环境技术领域办公室在北京组织专家对“十二五”863计划资源环境技术领域主题项目“超深稠油油藏井筒降黏关键技术”进行了技术验收。在验收会议上，与会专家组认为该项目完成了规定的研究任务，达到了项目考核指标，同意该项目通过技术验收。/pp　　“超深稠油油藏井筒降黏关键技术”项目通过产学研用协调攻关，以大型、典型超深井超稠油油田(塔河油田)为研究对象，针对稠油开采中井筒易堵塞、举升困难、能耗高、开采效率低、稀油用量大等难题，开展超深井超稠油高效开发的理论、方法和技术攻关。经过4年攻关，该项目形成了新型超稠油高效化学降黏技术体系、超深井超稠油井筒降黏举升工艺技术、油水界面智能成像检测技术、稠油井光纤测试仪器和特种测井光缆技术等一批关键和核心技术突破。项目建立的高温高压井筒流动规律研究方法，丰富了我国高温高压稠油-水两相流动型态研究的手段和理论成果 以塔河油田、塔里木油田等典型超深井超稠油油田为示范区，开展了降黏技术和沥青分散解堵剂的现场应用示范 研发的光纤测试仪器和特种测井光缆技术在新疆油田、吐哈油田推广应用，实现了长期实时准确测定井筒温度压力变化。项目研究成果为我国超深稠油油藏开发提供了重要技术支撑，也为国内外同类油藏开采提供了重要参考。/p

p　　为深入贯彻落实国家创新驱动发展战略及京津冀协同发展战略，2018年2月25日，由首都医科大学附属北京天坛医院和天津医科大学总医院共同组建的京津神经免疫与感染疾病研究中心(以下简称京津神经免疫中心)在北京天坛医院新址正式成立。该中心由我校著名临床神经免疫学家、国家“千人计划”、“长江学者”特聘教授、国家重大科学研究计划(973)首席科学家施福东教授领衔，旨在为我国神经免疫和感染性疾病者的临床诊治、科学研究及人才培养搭建国家级平台。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d32700e5-1dfc-46fa-b507-984a0ab5e676.jpg" title="u=2456930358,3340941993& fm=173& s=6EC2D81A1E0C70CE5849D5EB03009035& w=640& h=417& img.JPEG" width="600" height="391" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 391px "//pp/pp　　在2017年度中国医院科技影响力排行榜中,北京天坛医院和天津医科大学总医院的神经病学排名分别居第1和第4位，京津神经免疫中心得以集两家医院之长联手,实属强强联合。成立仪式上，天津医科大学校长颜华和天津医科大学总医院院长张建宁分别就神经系统疾病京津一体化及全国联盟体系建立的意义、两院的渊源孕育协同发展发表了精彩演讲。北京天坛医院院长王拥军说明了对京津神经免疫中心的具体支持措施并提出殷切希望:“神经免疫事业的发展壮大是我们几代人的梦想,京津神经免疫中心由施福东教授整合天津和北京的力量组建。中心实行临床和科研一体化管理,不仅拥有国内一流的专家队伍,还有四硬件的强有力支撑,包括2400平方米中心实验室、国际顶尖科研专用7T核磁和小动物核磁、国家神经疾病中心共享技术平台和实验动物平台。首批科研仪器设备投入达1.2亿元人民币,中心的组建必将推动中国神经免疫事业的发展壮大。”/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/cd2b2cb8-ae77-441a-bd8b-ec59837ba04f.jpg" title="u=4033794001,437995655& fm=173& s=B1354F3015584FC80458785D0300C0B0& w=640& h=360& img.JPEG"//pp/pp　　京津神经免疫中心的建成得到首都医科大学和天津医科大学的大力支持。首都医科大学校长尚永丰院士、天坛医院院长王拥军教授、天津医科大学党委书记姚智教授、校长颜华教授、总医院院长张建宁教授在北京就此合作进行了工作会谈，两校对京津共建国内首个神经免疫中心高度重视，一致认为京津神经免疫中心的建立顺应国家京津冀一体化战略趋势,是在神经病学领域的具体体现。两校将集中优势资源加大对京津神经免疫中心的支持力度，并对京津神经免疫中心的运行模式,高级人才运用的创新机制和科技成果共享机制等方面进行了建设性讨论。京津神经免疫中心的成立,为建立区域神经免疫和感染性疾病防治体系打下了坚实的战略基础,从而有利于实现资源共享、规范诊疗、人才联合培养、重大项目联合申报及承担。并借助京津冀一体化共享平台,促进临床研究成果转化,不断开辟神经免疫和感染性疾病防治领域的新天地。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e3516863-330c-4d2c-8c5d-29abd22c4dba.jpg" title="u=449046876,3422302715& fm=173& s=7610788196DD0FCC2B1935F10300C092& w=640& h=426& img.JPEG"//pp/pp　　京津神经免疫中心在成立后,迅速以自身为先导,依托国家神经系统疾病研究中心,联合北京、上海、广东等个16省市的28家医院,共同成立了国家神经免疫与感染疾病联盟,并于2月25日向首批24个国家分中心进行了授牌。联盟的成立明确了我国神经免疫病的当前和长期目标,标志着我国神经免疫病的研究事业进入了一个新的时代。/p

光场显微镜实现神经活动3D成像推介 技术来源于PRIME SCIENCE独家代理之Raytrix GmbH(源自德国)新技术与新革命 北京时间5月21日消息，国外媒体报道，近日美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究学者创造了一个成像系统，能够揭示活体生物大脑里的神经活动。这项技术首次实现了产生整个大脑的3D动画，它将帮助科学家研究神经元网络是如何处理感官信息从而产生行为的。 研究小组利用新的系统同时对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans ）的每一个神经元活动以及斑马鱼幼虫的整个大脑进行成像，从而提供了神经元系统活动更加完整的图片。 “观察大脑里一个神经元的活动并不能为你展示大脑是如何处理信息的，你需要知道上一个神经元的活动。而为了理解一个特定神经元活动的意义，你又必须知道下一个神经元的活动。”美国麻省理工学院大脑、认知科学和生物工程学副教授埃德博伊登(Ed Boyden)这样说道。简言之，如果你想要了解感官信息是如何集合并形成行为的，你必须了解整个大脑的活动。 而最新的这个方法将帮助神经科学家了解更多有关大脑紊乱的生物学基础。“我们并不知道大脑紊乱所涉及的特定细胞集。” 博伊登说道。“调查整个神经系统的活动或可以帮助确定大脑紊乱所涉及的细胞或者网络，从而产生治疗方法的新观点。”博伊登带领的研究小组与维也纳大学的研究人员合作提出了一种描绘大脑的新方法。高速3D成像源自光场成像(light-field imaging)光场成像(light-field imaging) 神经元利用名为放电特性(Action Potentials, APs)的电子脉冲可以编码信息——感官数据、情绪状态和思想，这种电子脉冲会刺激钙离子流入每一个细胞。通过注入与钙结合时会发光的荧光蛋白，科学家们能够将神经元的发射可视化。然而，在此之前一直无法实现对这些神经元活动进行高速的大范围3D成像。 利用激光束扫描大脑可以产生神经元互动的3D图像，但捕捉这样的图片需要耗费大量的时间，因为每一个点都必须单独扫描。麻省理工学院的研究小组希望获得相似的3D成像，但加速这一过程从而实现观测神经元的发射很困难，后者一般发生的非常快，只有几毫秒的时间。 最新的方法是基于一种被广泛应用的名为光场成像(light-field imaging)的技术，通过测量进来光线的角度从而创造3D图像。研究首席作者、美国麻省理工学院媒体艺术与科学的副教授拉梅什拉斯卡（Ramesh Raskar）一直都在研究这种3D成像技术。在此之前其它科研小组已经研发了运行光场成像的显微镜，而在这项最新的研究里，研究人员将这种光场显微镜最优化并将其首次应用于神经元活动成像。 利用这种显微镜，样本释放的光被发送经过透镜阵列，后者会在不同的方向折射光。样本的每个点大约会产生400多个不同的光的点，利用电脑算法将这些点重新结合便可以再现3D结构。“如果样本里有一个释放光的分子，传统显微镜会将它重新聚焦在单一的点上，但我们的透镜阵列可以将光投射在很多点上，由此你可以推测出这个分子所处的三维位置。” 博伊登说道。 奥地利维也纳大学的博士后罗伯特普雷韦代尔（Robert Prevedel）建造了这个显微镜，而这项研究的研究首席作者、美国麻省理工学院的研究生杨奎尹（Young-Gyu Yoon）修改了电脑算法从而重建了3D图像。 美国哈佛大学的物理学家教授艾拉文森塞缪尔（Aravinthan Samuel）表示这种方法看起来“非常有前景”，它能够加速对移动活体生物进行3D成像，从而将它们的神经元活动与行为相联系。“这项研究最令人印象深刻的方面在于这是一种非常简单的方法，”塞缪尔说道，他并未参与这项研究，“我可以想像很多实验室都可以应用这种方法。”活动中的神经元 研究人员利用这种技术实现了秀丽隐杆线虫的神经活动成像，这是唯一一个整个神经线路图都已知的生物。这种1毫米长的蠕虫有302个神经元，当它执行自然行为时，例如爬行，研究人员能够对每个神经元进行成像。他们还观察到这种生物对感官刺激（如气味）所产生的神经反应。　　 博伊登称，光场显微镜的缺点是它的分辨率不如缓慢扫描样本技术那么好。但目前的分辨率足够高，可以看到单个神经元的活动，研究人员仍在努力改进，使得显微镜也能用于对某些神经元部分进行成像，例如从神经元主体上分支出来的长树突。他们还希望加快计算过程，目前分析一秒钟的成像数据需要几分钟时间。　　 研究人员还计划将这一技术与光学遗传学相结合，通过将光照射在表达光敏感蛋白的细胞表面，从而控制神经元的发射。通过用光刺激神经元，并观察大脑中其它区域的活动，科学家可以确定哪些神经元参与了特定活动。这项研究被发表在5月18日的期刊《自然-方法》(Nature Methods)上。 想要了解更多医学研究领域的具体应用，欢迎随时与我们联系！ 欢迎和我们一起来开拓RAYTRIX 3D/4D光场新的应用，让我们一起来发现乐趣！了解更多具体应用请联系我们RAYTRIX产品工程师联系人:贺先生 Raytrix-China Sales Director Cell:(86)-186-1687-0619SHANGHAI PRIMESCI CO.,LTD/PRIME SCIENCE AND TRADING CO.,LTDAdd:Rm201,Building 8th,777#Longwu Rd,Xuhui District,Shanghai,200232,ChinaT: 86-021-64825207,54357452,54357456 F: 86-021-64753780Email: He_Jun@PrimeSci.Com 65847213@QQ.COM Website: www.primesci.com 版权归属上海书俊仪器设备有限公司,未经许可不得翻印和复制,违者必究.ONLY AVAILABLE FROM PRIME 上海书俊独家供应 MADE IN GERMANY

p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "据近期一项报告和数据，到2027年，全球神经显微镜市场预计将达到58.1亿美元。神经学显微镜是一种专门设计的显微镜，用于神经外科、诊断、治疗、研究和康复影响与神经科学有关的神经系统的任何部分的疾病。神经显微镜提供的放大率提高了神经器官在显微镜下的视觉效果，使视野更详细。神经学显微镜能将视野放大近100倍以上，它能提供对任何神经组织或其他感觉感受器(如大脑、脊髓、脑血管系统、外周神经系统等)某个特定部位的清晰、详细的视野。网上零售渠道直接促进了市场的增长。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 262px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/411d2b7d-949b-4015-9bb0-d70707f5cd7b.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="262" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "strong中国和印度市场增长最快/strong/pp style="text-indent: 2em "由于神经科学医院和研究中心对神经显微镜的大量需求，北美市场预计在2027年将产生20.5亿美元的最高收入。随着亚太地区医疗保健行业的快速增长，以及中国、印度和日本神经系统疾病病例的增加，亚太地区很可能会超过欧洲市场。中国和印度是一些增长最快的市场，而美国和德国拥有一些最著名的市场参与者。/pp style="text-indent: 2em "strong网上零售供应在中国和印度已成为潮流/strong/pp style="text-indent: 2em "神经学显微镜的网上零售供应在中国和印度等新兴国家已成为潮流。在线零售商可以提供比线下供应商更低的价格，因为经销商链在这个过程中没有参与。在预测期内，这个细分市场的年复合增长率预计为7.4%。/pp style="text-indent: 2em "strong教学研究细分市场在2018年市场份额为14.8%/strong/pp style="text-indent: 2em "神经病学教育机构包括与神经科学各方面相关的研究。这些研究所使用高端神经学显微镜，让他们的研究学者和其他学生学习和理解神经科学的核心见解。例如，印度本迪治里医学科学研究所的神经外科为他们的学生和教授提供蔡司的88型神经显微镜。该细分市场在2018年的市场份额为14.8%。/pp style="text-indent: 2em "神经科学光学显微镜是显微镜学的第一个分支，光学显微镜是最早发明的神经科学显微镜系统。光学神经学显微镜带有一个内置的取景器，而数字显微镜利用软件算法来放大物体，并带有一个独立的平视显示器，用于先进的清晰成像系统。另一方面，荧光显微镜利用荧光和磷光产生神经组织和其他细胞的图像。/pp style="text-indent: 2em "strong透射电镜市场份额预计2027年将达到24.1%/strong/pp style="text-indent: 2em "透射电子显微镜(TEM)不同于光学和荧光显微镜，它通过对神经细胞的各种标本进行高分辨率的观察，从而提高了观察图像的亚细胞精度。透射电子显微镜被纳入世界著名的神经科学研究所和医院。该细分市场预计到2027年将达到24.1%的市场份额。/pp style="text-indent: 2em "市场主要参与品牌包括卡尔· 蔡司、徕卡显微系统、Accu-Scope、Danaher、Optofine、Helmut Hund、日立高新、赛默飞、日本电子、牛津仪器、明治技术、Keyence等。/ppbr//p

新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经肌病测试药物麻省理工学院（MIT）工程师们开发出一种复制神经肌肉接头（神经和肌肉之间至关重要的连接）的微流控设备（microfluidic device）。该设备约有25美分硬币大小，包含单个肌条和一小组运动神经元。研究人员能够在逼真（现实）的三维基质中影响和观察两者之间的相互作用。研究人员对该设备中的神经元进行基因改造，使其对光照做出反应。通过将光照之间投射到（这些）神经元上，他们能够精确刺激这些细胞，发送信号激发肌肉纤维。研究人员还测量了设备内肌肉在被激发后抽搐或收缩的力量。该研究结果2016年8月3日在线发表于《Science Advances》期刊，可能帮助科学家们理解并识别药物以治疗肌萎缩侧索硬化（ALS，即卢伽雷氏症）和其他神经肌肉相关疾病。“神经肌肉接头涉及许多失能性疾病，其中有些是残酷而致命的，还有很多尚未被发现”领导该研究的MIT机械工程系研究生Sebastien Uzel说，“我们希望能够在体外形成神经肌肉接头，从而帮助我们理解某些疾病活动”。Sebastien Uzel现在是哈佛大学Wyss研究所博士后。自1970年代以来，科学家们已经提出了大量方法在实验室中模拟神经肌肉接头。大部分这些实验涉及在培养皿或小玻璃基板上生长肌肉和神经细胞。但这样的环境与（动物）体内状态相去甚远，在动物体内，肌肉和神经细胞存活于复杂的三维环境中，并且通常距离较远。“想想长颈鹿”Uzel说，“脊髓神经元所发出的轴突需要跨越非常大的距离才能与腿部肌肉连接。”为了在体外重建更逼真的神经肌肉接头，Uzel和同事们构造了一种微流控设备，该设备具有两个重要特性：1. 三维环境；2. 隔离肌肉和神经的隔间，从而模拟两者在人体内的自然分离状态。研究人员将肌肉和神经元细胞悬浮于隔间中，然后充满凝胶以模拟三维环境。为了生长肌肉纤维，研究团队使用了获得自小鼠的肌肉前体细胞，随后将其分化成肌肉细胞。他们将细胞注入微流控隔间，细胞会在隔间内生长并融合形成单个肌条。同样的，他们从干细胞分化出运动神经元，然后将所获得的神经细胞聚合体放置在第二个隔间中。在分化两种细胞之前，研究人员使用光遗传学（optogenetics）技术对神经细胞进行了基因改造。该研究共同作者、MIT机械和生物工程Cecil and Ida Green特聘教授Roger Kamm说：光“能够让你精确控制你想要激活的细胞”。在这样的狭小空间里，电极无法实现这一点。最后，研究人员为该设备添加了另一个特性：力传感。为了测量肌肉收缩，他们在肌肉细胞隔间内构造了两个微小的弹性支柱，位于肌肉纤维周围并能够被生长的肌肉纤维所包裹。随着肌肉收缩，支柱会被挤压在一起，形成位移，研究人员能够测量这些位移并转换为机械力。在测试该设备的实验中，Uzel和同事们首次观察到神经元在三维区域内向肌肉纤维伸展轴突。在观察到轴突建立连接时，他们用微小的蓝光激射刺激神经元，并立即观察到肌肉收缩。“发射闪光，就能观察到抽搐”Kamm说道。根据这些实验，Kamm说，这种微流控设备可能作为神经肌病药物测试卓有成效的试验场，甚至可以根据个体患者进行定制。“你可能从ALS患者获得多能细胞，将它们分化成肌肉和神经细胞，并且为特定患者制造整个系统”Kamm说，“然后你能够根据需要多次复制，同时测试不同的药物或疗法的组合，查看哪种疗法能够最有效地改善神经和肌肉之间的连接。”另一方面，他说，该设备在“建模操作协议（modeling exercise protocols）”中可能是有用的。例如，通过以不同的频率刺激肌肉纤维，科学家们能够研究重复压力如何影响肌肉的性能。“现在，随着所有这些新型微流控方法的开发，你能够开始建立神经元和肌肉的更复杂的模型”Kamm说，“神经肌肉接头是另一个现在可以被纳入测试模式的单位”。

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d524002c-f06f-4221-a09b-ea5520ae7810.jpg" title="QQ截图20170531163243.png" width="600" height="424" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 424px "//pp 进入新千年，脑科学研究成为热点。工欲善其事，必先利其器。若要更好的探索人类大脑，就必须有更好的仪器与工具。目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。 其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整 体的活动和个体行为信息，是领域内亟待解决的一个关键挑战。/pp　　近日，自然杂志子刊 Nature Methods 发布了来自于中国在这方面的研究进展。该论文主要展示了《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》的研究成果——新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜成功研制，并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。/pp　　该研究成果源自于国家自然科学基金委员会计划局组织的国家重大科研仪器设备研制专项，当时共有9个项目入选。北京大学程和平院士主导的《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》就是其中之一，当时也获得了7200万元的经费支持。/pp　　过去三年，北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院，联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，完成了的这一研发工作。团对成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。研究论文2016年12月提交，2017年5月29日正式在自然杂志子刊 Nature Methods 发布。/pp　　根据官方提供的信息，产品相比单光子激发，双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到 0.65μm，成像质量可达商品化大型台式双光子荧光显微镜水平，并优于美国所研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达 40Hz(256*256 像 素),同时具备多区域随机扫描和每秒 1 万线的线扫描能力。/pp　　此外, 采用自主设计可传导 920nm 飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动 的荧光探针(如 GCaMP6)的有效利用。/pp　　同时采用柔性光纤束进行 荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而 受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能 成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。/pp　　值得一提的是，该显微镜重仅 2.2 克，可在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号 在大型动物上，还有望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。/pp　　之所以说这一研究成果意义重大，主要是因为它为脑科学、人工智能学科的研究提供了重要的高端仪器。具体来说，微型双光子荧光显微成像技术改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式，可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、 睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。/pp　　事实上，成像技术一直是推动生命科学进步的主要动力。历史上，X射线、全息照相法、CT计算机断层成像、电子显微镜、MRI核共振成像、超高分辨率显微成像技术都推动了科学技术的进步，也都获得了Nobel奖。/pp　　在今天的发布会之前，该成果在 2016 年底美国神经科学年会、2017 年 5 月冷泉 港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的认可。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、 美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的 Alcino J Silva 教授认为，“ 这款显微镜将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式??系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所 造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。”/pp　　这项技术研发成功的同时，团队也成立了一家叫做”超维景“的公司，并获得了来自协同创新基金、西科天使的融资，公司将会在符合北大政策的前提下，由北大支持进行商业化推广。团队接下来的重心仍是技术迭代、新产品研发。/ppbr//p

魂牵梦萦：还一个多年的心愿　　[科学时报 郑千里 刘丹报道]蒲慕明是美籍华裔科学家，但他却有一颗纯正的中国心。这位美国科学院院士、中国科学院上海神经科学研究所的首任和现任所长，多年来一直兢兢业业、孜孜以求，对中国科学的发展，做了最真诚、最实质、也是最为具体的工作。　　大陆出生，台湾长大，美国留学，又回到中国来，这是蒲慕明的特殊经历，他不管在什么地方，始终对中华民族的状况深深关切，而且如果能够做一点事情就尽量去做，在两岸三地用自己力量促进交流，加深彼此的理解。　　“打从年轻时代起，我就有比较关心社会的倾向。我走到今天的这一步，也是自然而然的。”蒲慕明说。　　蒲慕明1948年在南京出生。还在襁褓之中，他便随父母远渡台湾。　　蒲慕明的父亲蒲良梢先生，1938年毕业于上海交大，是机械系航空工程组的第一届毕业生。那一届的毕业生全部投笔从戎，加入抗战成为空军后勤人员。后来国民党政府要造飞机，蒲良梢不久便被派往美国，学习螺旋桨发动机制造技术，他学成回国之后，成为南京发动机制造厂的第一批技术人员。　　1949年，母亲带着蒲慕明和他的姐姐，从南京的下关乘船到武汉，然后到了广州，再从广州坐船到台湾。当时被母亲抱在怀中的蒲慕明还没有记忆。但蒲慕明在后来知道，中国航空工业的先驱们大多都是父亲的同学，而父亲的毕生志愿，就是想制造出一架中国自己的飞机。　　蒲良梢先生60多岁时，任台湾航空工业发展中心主任，终于造出了“经国号”飞机。蒲良梢先生退休之后，在其事业的最后10年里再创辉煌，在逢甲大学创办了台湾最好的航空工程系。“父亲的人生经历对我的影响很大，他的一些好朋友都成为我的师长。”蒲慕明对本报记者回忆。　　蒲慕明家中的墙上挂着一幅诗作：“忘却离乡今几年，水隔青山天外天，旧时欢笑浑为梦，新来思绪总难眠。海外飞传无限意，天涯相赠有诗篇，相知一世知何事，长留肝胆照人间。”这是蒲慕明的父亲与其同学、曾任铁道部总工程师的邹孝标的唱和之作。父亲作诗，由邹孝标书写，时空阻隔不了父辈归根的心愿。　　1999年回到中国大陆, 年逾50岁的蒲慕明已经是世界知名科学家，他最重要的是还一个心愿。　　因为蒲慕明决定到上海工作的缘故，蒲慕明的父亲也希望来上海常住，不幸的是，2000年的冬天老人家从浦东机场到市区路上遭到车祸，他所乘坐的出租车被一辆环保卡车冲撞，造成头部、肺部、眼睛多处挫伤，在医院住了两个多月。因为这次车祸，此后老人家一直伴有失眠、哮喘、失明、行动不便等，身体就此每况愈下。　　蒲慕明父亲遭受的车祸，其实是开卡车的那位肇事环保工人的全责。　　但老人家在住院治疗期间，当工人带着一串香蕉去看望他，老人家自己反而过意不去。因为手头没有现金支付，老人家就向来探视的王燕借了50元钱，感叹地对王燕说：这位工人给我送来了香蕉，冬天里的香蕉很贵，他的妻子已经下岗，小孩还在上学，他的家很穷困、真是很不容易呐!等那位工人下次再来医院看望，老人家当即就给了这位工人50元作为补偿。后来，老人家又给了那位工人100元钱。　　2007年12月5日，接到父亲不幸在美国去世的噩秏，红着两眼的蒲慕明早上一走进办公室，就对王燕哽咽地说：我的父亲已过世了。王燕说：那您就赶紧回家料理丧事吧。蒲慕明却说：不用了，即便是我现在就回去，也已经见不到他的最后一面，还是把我在上海的工作忙完再说吧!　　一个小时之后，处理好当日电子邮件的蒲慕明从办公室出来，又郑重其事地对王燕说：父亲逝世纯属我的私事，请你不要告诉任何人，更不要影响研究所的正常工作。　　但是蒲慕明内心一直存有遗憾：当父亲去世时，自己不能守候陪伴在身边，给父亲以些许的慰藉。蒲慕明只记得自己小时候，有一次父亲送他去上学，而后在霞光中匆匆离去的背影。那正像是自己少时熟读过的、朱自清先生写他父亲的《背影》。　　立志报国：　　一份延续至今的浓情厚爱　　蒲慕明从小接受的是中国的传统教育，中国的历史和地理他了然于胸。“我虽然学的是自然科学，但是我始终对文学历史很有兴趣。台湾毕竟地方很小，大家一窝蜂都认为理工科好，学理工有前途，台湾流行的理念是，出国一定要学理工。所以我在大学时学的是物理。但我对中国内地的关切是从小一直延续至今的。”蒲慕明说。　　蒲慕明认为，上世纪70年代初期的“保钓”运动，是对在美国华裔留学生的一场教育。“教会了我们如何关心国家大事，学生不应该只关心自己的实验室工作。这个‘保钓’运动影响了很多学生，也影响了我的心态。”　　“保钓”运动之后，许多台湾学者放弃了自己原有的专业，加入联合国等各种国际组织，从事社会公益事业活动。　　1976年，蒲慕明在美国普渡大学完成了博士后研究之后，他申请的第一份工作，便是联合国科教文组织的一个职位。“我想为世界的科学文化教育作点贡献，但是很可惜，我连面试的机会都没有得到。”　　蒲慕明申请的第二个职位，是回到他的母校——台湾清华大学。蒲慕明给徐贤修校长写了一封信，信中言辞恳切，希望回台教书。徐贤修校长用毛笔回信说，“年轻人立志报国是好事，此事交由沈君山院长办理。”尽管后来蒲慕明并没有能够如愿以偿回到台湾任教，但徐贤修校长的毛笔字他至今仍然清晰在目。　　也许是命中注定的蒲慕明学术之路，最终，他申请的第三个职位，美国加州大学埃文分校助理教授被录用，从此开始了他真正的学术人生。　　蒲慕明第一次回到中国大陆，是他在32年前在襁褓中离开故土之后的1981年。当时，北京医学院和美国加州大学埃文分校交流项目，合作开办了一个讲习班，加州大学派遣蒲慕明赴中国讲课。　　蒲慕明对这次回国的情景依旧历历在目：“当时我住在北京医学院的外国学生宿舍，到晚间肚子饿了，想出去找点东西吃，但街上的饭馆基本上都已经关门，回来时连学校的大门都已经关闭，我只好爬门回宿舍。”这一年蒲慕明虽然才33岁，但已是加州大学埃文分校生理系副教授，第一次回到改革开放不久的中国内地，北京留给他的印象是“到处的灯光都很暗”。　　尽管如此，蒲慕明对这片古老的土地并没有感到丝毫的陌生。他依然记得一次在长安街上的饭馆吃刀削面，与其同桌吃饭的一位老师傅问他：“老弟，你是从上海来吧?”老师傅不经意的一句话，蒲慕明竟永久性地记下了，“我听了这话很高兴。虽然我是从海外回来的，但这里的人们还是把我当成自家人。”　　毕竟，中美两国关系的坚冰已经打破，毕竟，枯树已经开始绽放绿芽。当时，全国三十几个医学院都派教师来北京医学院学习，暑假一个月的时间，蒲慕明教授神经生理学与细胞生物学课程。每天的课程分上午两个小时、下午两个小时，上午授课，下午介绍在美国开展的科学研究。　　“记得我在讲课时，下面听课的学生年纪都比我大，最大的都已经超过50岁了, 甚至有来自新疆医学院的老师，大老远赶来北京听课。”蒲慕明回忆，“两个班，每个班三四十人，每个学生尤其是那些高龄的学生，都在很认真地做笔记，他们虽然不太提问——当时还没有形成这种风气，但我依旧很感动。”　　那是中国科学的春天，“大家重新捡起丢掉了十多年的东西，这种发奋努力的精神委实让我钦佩，肃然起敬。”说到这里，蒲慕明的目光依旧闪闪发亮。　　“清华”情愫：　　更是“亲我中华”情结　　蒲慕明的名字，曾几度与“清华”二字相连。　　蒲慕明1970年毕业于台湾清华大学物理系，14年后，1984年北京的清华大学复建生物系，时任美国加州大学埃文分校生理系教授的蒲慕明，冲破大洋的万里波涛阻隔，欣然受聘兼任该系的主任。　　不知蒲慕明者，认为他此举是因为母校的缘故，才有解不开的“清华”情结 知蒲慕明者，便晓得让他真正魂牵梦萦的，是那终身的“亲我中华”情结。　　起初，蒲慕明为清华大学生物系定名为“生物科学和技术系”，一直到最近，清华大学才将其改为了“生命科学院”。　　蒲慕明不是“怀才不遇”，但在北京清华大学工作的那段时光，的确是荣光与艰辛的纠葛交织，梦想与现实的冲击碰撞。当时的中国教育科学界，教育科研等经费捉襟见肘，没有足够的能力支持基础研究 而对以基础研究为本的蒲慕明来说，当时刚打开“改革开放”门户的中国，也不具备他拳打脚踢施展才华的环境。　　清华大学生物系尽管有着全国最为优秀的学生和教师，但经费支撑严重不足，仅有的一点经费几乎全部用于教学工作。更有甚者，补助生物系老师们工资的奖金，还要从蒲慕明这位外籍系主任的机票补贴中发出。而最令蒲慕明先生感到无奈的是，世界银行的贷款全部用于购买大型仪器，而会使用这些仪器的人员却少之又少。　　“当时国内的大型仪器设备虽然多，而我们却没有生物系最常用的电子显微镜，形成了资源的极大浪费和耗散。”蒲先生回忆：“我在清华大学之所以没有继续做下去，原因在于，一是我当时还很年轻，显然力不从心，二是国内科研的大气候还没有形成，我也很无奈，无力更多地改变什么，所以我两年后只能选择了离开。”　　虽然是在做一件正确的事情，但选择了在一个错误的时间做，蒲慕明此时应有的结局可想而知。　　但这时的离开并不意味着遁逃。在清华生物系复系10周年时，蒲慕明专门从美国哥伦比亚大学发来了他的一篇感言，谓之：“1984年我以兼职身份参与了清华生物系复系初期的筹划工作，10年来看到了生物系步步茁壮成长，培育了许多优秀的本科生和研究生，为国内的生物科研和教育都作出了重要的贡献。对我个人来说，与清华生物系的联系是我学术生涯中极为珍贵的一段经历。”　　清华大学生物系创建20周年时，当孙自荣老师邀请蒲慕明为此写几句话，最先映入蒲慕明眼帘的情景，是20年前在清华生物系草创初期，“南明兄提着他的黑皮包为复建生物系馆奔走的情景，和在简陋平房的小教室里，与清华大学第一届本科生一起上论文选读课的生动场面。”　　由此，蒲慕明还说：“20年来随着中国经济蓬勃的发展、科研环境不断的改善，清华生物系取得了很好的成就，在国内已处于领先地位。但清华生物系作为国内一流学府清华大学的一个院系，还有更艰巨的路要走，使中国生物科学在国际上取得应有的地位。”　　蒲慕明先生也曾为《自然》杂志撰文，现身说其感悟：“基于过去20年在中国参与建立一些科研机构的经历，我越来越认识到，中国研究机构在国际上取得卓越地位的障碍也许不是来自经济因素，而是文化因素。”　　尽管命运多舛，最后在1986年蒲慕明不得不选择了离开清华大学，但在该校生物系重建的最初两年中，他还是为生物科学与技术学科的发展打下了坚实基础。基于他从最初创建清华大学生物系，到后来到领导上海神经科学研究所的工作，蒲慕明在2005年获得了“中华人民共和国国际科学技术合作奖”殊荣，他这段弥足珍贵而又特殊难忘的人生经历，无疑也是值得浓墨重彩抒写的重要一笔。　　科学书香：　　创新氛围浓郁的阅览室　　2009年春节过后，由中科院武汉分院等研究院所发起，和武汉的高校举行了一个联合报告会，蒲慕明先生欣然应邀在会上作了演讲，讲“科学研究的ABC”，鼓励学生多阅读一些科学家的传记，多了解科学探索和发现的过程。　　报告会即兴提问，许多学生请求蒲慕明先生推荐并开列出一个书单，蒲慕明当场就爽快地回答：只要谁对此有兴趣，回去后我完全可以把书单和书评用电子邮件寄出。　　蒲慕明留下了自己的电子邮箱。过后，他收到许多学生的电子邮件，也如约给学生们发送了开列的书单和收集的书评，其中有许多书评就是他亲自为神经科学研究所的学生而写下的。　　“我为武汉的学生们开列的12本书，其中的第一本，是《创世界的第八天》，讲的是分子生物学革命的历史故事，作者是一位美国的科学记者，名叫Judson，他在上个世纪的五六十年代，访问了近100位的科学家，写出了从1940至1960年代分子生物学革命性发展过程中，生物科学家的生动故事。”蒲慕明对本报记者说：“了解科学发现中所经历的过程，对研究人员掌握方法论无疑是至关重要的，如科学家要如何做实验、在实验出现问题时要如何寻找办法克服。”　　“‘科学八股文’现在已成为写论文的标准模式，并没有真实反映科研工作的整个过程，需要花很多力气才能找出来龙去脉。”蒲慕明谈及要认真阅读科学家传记的初衷，甚至不无尖锐地说：“一些20世纪初期的科学论文不是这样。作者会诚实地告诉人们，他为什么做这个工作，原先可能希望得到其他结果，但是没有发现他想要的结果，可是在偶然之中得到了现在的发现，整个来龙去脉都讲得一清二楚。但为了简化或者修饰，现在的论文把真实的来龙去脉都修改了。”　　《创世界的第八天》(The Eighth Day of Creation)是蒲慕明竭力向学生们推荐的第一本书。这本书刚出版的时候，他还只是美国加州大学的年轻教授，当时他就要求自己所有的学生都仔细读这本书。“想了解重要创新工作的来龙去脉，就要读科学史、科学家传记，要读科学家写的东西。20世纪生物界最重要的就是分子生物学革命，这是怎样发生的?是谁做的?他们为什么能做出这样的工作?”　　蒲慕明常常说，了解分子生物学革命的历史，甚至远比上一门分子生物学课重要，比读100篇最新的分子生物学论文重要。在神经科学研究所的阅览室里，放了3本蒲慕明从美国带回来的The Eighth Day of Creation，他希望所有的学生有空都去读读，哪怕每天只读几页也可以，读多少是多少，总会有些许收益。大概是为了本报记者能在书香中潜移默化，更好地写出科学新闻，蒲慕明先生还赠送了记者一本《创世界的第八天》。　　蒲慕明喜欢读，也常常介绍一些著名科学家的传记和科学家撰写的通俗文章。早在台湾清华大学读书期间，他就曾在老师李怡严的鼓励下，翻译了G.Gamow的《汤普金梦游记——近代物理探奇》，交由徐氏基金会出版。这本科普读物，一直到30年后还在台湾出版，版权页标明的是“1970年，清华大学物理系学士蒲慕明译，1993年再版”，而且在台湾许多书店的书架上都可以找到。　　蒲慕明坦陈，过去在美国，凡是由他负责指导的研究生刚进到实验室时，若是学生问他需要看一些什么书、如何准备进入科学生涯，他首先不是指导学生看生物学方面的专业书籍，而是要他们看一些自然科学史方面的书籍，了解世界自然科学史上取得的一些重大成就。如推荐学生看有关卢瑞亚(S.Luria)的《吃角子老虎与破试管》，以及介绍沃森(J.Watson)的《双螺旋——DNA结构发现者的告白》，介绍克里克(F.Crick)的《狂热的追求》等等有很好看头的科学传记，“在熟读这些科学家传记书籍之后，学生方可了解科学大问题是如何得以解决”。　　蒲慕明认为诺贝尔奖得主Peter Medawar所写Advice to a Young Scientist是一本很好的书。这本书有对年轻科学家的忠告，开卷有益，所以他在20年前自己动手还翻译了其中一章，交与国内的一家出版社，建议完成翻译后出版，但因种种原因终于搁浅。　　“在我们的阅览室里，还有许多其它不同领域的类似的书，我希望无论是老师还是学生，都能抽出间隙的时间离开实验室，暂时抛开手头繁重的实验工作，花点时间到阅览室去读那些书。”　　从某种程度上或也可以说，神经科学研究所这个阅览室的创建历史，就是蒲慕明上任所长之后，将科学方法与思想不断传播、渗透的一个缩影。该阅览室是一个自发组织的系统，主要由其使用者、在学研究生负责维护。在过去的近10年里，许多研究生对阅览室的管理做了很多工作。现在阅览室由学生管理员负责，由学生志愿者值周进行维护。有学生称，该阅览室是“一把通往未来的钥匙”。　　自2000年阅览室建立以来，其中大部分的书籍，都是来自蒲慕明本人的慷慨捐赠。建立属于神经科学研究所自己的阅览室，其深层次的原因，自然也可以追溯到蒲慕明作为一名年轻学子，孜孜追求科学真理的时候。　　“蒲先生认为，读那些由大科学家写成的书籍可以激发对科学的兴趣，知道如何分辨科学的问题，以及如何解决问题。更加重要的是，读一本好书，就相当于听一场来自大科学家的报告。因此蒲先生向阅览室捐赠了很多由一流科学家写就的书籍，希望神经科学研究所的学生能与他一起分享其中的故事。”阅览室的一位学生志愿者这样写到。而神经研究所的管理人员也给予阅览室人力物力的支持，使阅览室有一个舒适的阅读环境。　　同行吃惊：　　“Really? You can do it?”　　如今，海内外科学界广泛认为，在中国科学院，蒲慕明领导的上海生命科学研究院神经科学研究所，是中国科学界一个令人瞩目的典范。　　蒲慕明面对本报记者采访，回顾自己带领研究所走过的10年历程，和盘托出的问题之一是：我目前对神经科学研究所最大的担忧，就是对学生的教育不够扎实，如何教育他们踏实做事，不走所谓的“捷径”，不急功近利，培养优秀的品格。我现在常常与学生交谈的，就是严谨、诚信问题。　　“在研究所初期的几年里，我们的人才招聘速度和进展都比较慢，主要精力用于扎实工作、出成果、出文章。我们作出一些成绩之后，国外同行吃惊的成分大于赞赏的成分。其实我内心里很明白，我们的工作没有比他们做得好多少，但是他们就是不相信我们能作出这样的成就。当然，他们也看到了中国的巨大潜力，看到了中国在未来科学发展之路上是个不可忽视的力量。”　　“美国同行对我回国这10年的工作评价很高，也很羡慕我在中国开展的工作，最初往往还会吃惊地问我：‘Really? You can do it?’因为我除了能做出他们能做的科研工作，我还能做他们不太可能做得了的事情——架设东西方文化交流的桥梁，探索并推行科研机构的改革——这实在是件很有意义、很值得竭尽全力去认真做的大事。”蒲慕明笑道，“我非常幸运能有机会将我的部分‘才干’，投入自己科研工作以外的工作。我在上海的工作机会可以说是天时、地利、人和。如果不是发生在上海，也可能发生在台北或香港，这些地方都是我所熟悉的，我能更好发挥自己的潜力。”　　蒲慕明鞭辟入里地分析：现在美国的科学界有两种观点。第一种观点认为，科学中心依然在美国，但他们对中国怀有浓厚的兴趣，他们看到中国学生的优秀潜质，他们认为中国有很好的学生，能出很好的成果。但是他们并不认为，中国也有能力引领一个学科或者领域的发展。现在年轻的中国科学家还没有达到这种层次。第二种观点认为，将来世界科学发展的重心有可能转移到亚洲，而中国又是亚洲的重心之一，所以，能与中国的科研机构早日合作，到中国的科研机构做事，实在是一件具备战略眼光的事情。　　美国冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)的诺贝尔奖生理学或医学奖获得者沃森认为，将来的科学中心将会转移到亚洲，沃森走过了亚洲的中、日等几个国家后，最后决定在中国的苏州建立亚洲冷泉港会议中心，因为中国是亚洲的中心。　　蒲慕明对本报记者披露：不久前，沃森又提出建议，希望冷泉港实验室与上海神经研究所建立姐妹关系，开展紧密科学合作。　　面对神经研究所的崛起，蒲慕明的态度依旧谦虚而清醒。他对本报记者说，要想成为国际一流的科研所，必须具备3个条件：　　“第一，要能在几个神经科学的重要领域持续地出一流的研究成果，并能引起国际同行的注意。”蒲慕明认为，神经科学所已初步具备了第一个条件。　　“第二，多数研究组组长在他的研究领域具有一定的国际声誉。国际同行谈起这个领域的工作时，都能想到他这个人。”蒲慕明特别强调，是否能够由重要的国际会议邀请作报告是个重要的标志。仅提交会议论文并不能算是有国际影响，关键是国际最重要的会议能邀请你去作大会报告，这才表明你工作的重要性。　　蒲慕明也承认，第二个条件现在神经研究所暂时还不具备。“在我们的二十几个研究组中，也就只有一、两个组长曾被国际重要学术会议邀请作报告。如果我们有1/3的研究组长能常常被重要的国际会议邀请，才算是具备了第二个条件。”　　“第三，也是最难的一个条件，就是研究所要能在某些研究领域中，出现作出具有开创性工作的人物。他的工作不但是领域里做得最好的，而且还必须能开创出新的研究领域，或者有非常重大的突破性的发现。他也就是我们常说的大师级的人物，我们若能培养出像这样的领袖人物，就是真正成功了。”　　飞人所长：　　“我现在的工作是服务”　　无论身在美国还是在中国，蒲慕明每周的工作都是7天，每天工作12～14个小时，基本上都没有休假。10年来，蒲慕明平均每月来国内工作一周，人称“飞人所长”。　　即便是在美国的时间里，蒲慕明同样也牵挂着神经研究所。党委书记王燕介绍说，蒲先生通常是利用晚上的“时间差”，及时处理研究所事务和回复发给他的电子邮件，有时甚至工作到凌晨一两点。　　蒲慕明对工作殚精竭虑，身体状况也就并非十分理想。2005年，王燕和神经研究所的几位同事凑了8000元钱，购置了一台跑步机，放在蒲慕明的办公室里，但几个月过去，却从来也不见蒲慕明使用。王燕着急了故意拿话激他：“蒲先生，您怎么就这么懒啊?跑步机都买了有这么一些日子，我们怎么也没见到您运动一下啊!”蒲慕明的回答是：“楼下就是电生理实验室，他们需要安静。”　　后来，蒲慕明希望把跑步机送给学生会。但他的一位学生却对王燕说：“蒲先生的跑步机不能动，等我们的新大楼落成之后，一定要给他找个地方，专门放这台跑步机。”　　神经研究所的很多业余活动，蒲慕明慷慨地掏自己腰包，而不用研究所的钱开销。仅以2009年神经所组织，包括上海生命科学院其他研究所学生参加的科学夏令营为例，组织了十几位学生去四川，蒲慕明用自己在美国领取的工资，支付了其中3万元学生的机票钱, 王燕则是负担了学生们的生活开销。迄今为止的10年里，尽管蒲慕明一身同时跨两边工作，领取的却只有美国加州大学伯克利分校的工资，而在神经研究所的工作，他只是领取旅差费和生活补贴。　　神经研究所的许多学生说，虽然我们都很崇拜蒲先生，但我们却不会过像蒲先生那样的生活——在学生和大多数人看来，那的确是苦行僧一般的生活。　　蒲慕明这样一位科学大家，每天的饮食生活却简单到了极点。　　只要是身在上海，几乎是每一天的早晨，蒲慕明都会从岳阳路的一个小超市里出现，很快就买回两三个菜包子。　　午饭要么是食堂里的盒饭，要么依旧是菜包子。在蒲慕明办公室的冰箱里，总是会冷藏好几个菜包子，饿了他就用微波炉热一热再吃。　　蒲慕明的晚饭，一般是从6点半开始，最常见的“食谱”，是神经研究所附近快餐馆里的一碗面条。一个小时后，他准时回来继续上班。而如果他的太太刚好也在上海——这是一位在美国当生物学教授，但却同样在为神经研究所“做义工”的华裔——则会与蒲慕明相伴，出双入对地吃这一顿“正餐”。　　“他们夫妻俩堪称是一对绝配，不仅对工作是同样的认真和投入，甚至他们俩的性格也十分相似。”有一位充满钦佩之情的知情者，这样描述、评价蒲慕明和他的太太。　　“也许今后我会全时回来工作，但我认为，即便我‘全时’回国了，和现在的工作基本上也不会有太大差别。”蒲慕明对本报记者坦陈，“我还有许多国际科学界的事情要做。”　　蒲慕明兼任很多国际科研单位的学术顾问，同时担任着许多学术刊物编委的职务，“现在我为国际科学界的服务工作，要远大于我自己实验室的科研。”的确，对蒲慕明而言，自己的科研工作已经不是重心，虽然他的实验室仍不断有论文发表。他到国内工作的时间越来越多。他最近每次回国的时间已达十余天，日程表里总都是排得满满当当。　　3年前，蒲慕明在美国的学生(包括博士后)有20多人，现在只剩下5个人，“今年起我在美国已再没有研究生了。在美国这是很小的一个组”。　　“我现在所做的工作就是服务。当然，这样的服务对我个人而言，不可能带来别的什么‘好处’，即便我做再多这样的服务，也不可能帮助我自己获得更大科学成果。”蒲慕明笑着说，“我只是希望真的能在中国创造一个环境，使许多中国神经科学的学者能在此做出世界一流的工作。”　　2009年11月27日，神经科学研究所迎来了10岁的生日，但并没有举行任何庆祝仪式。在神经科学研究所的网站上，出现了不足300字的一段简洁文字：我们的宗旨，是建立一个现代化研究所的机制，提供一个有助于严谨科研工作，高效科研产出，良性科研合作的环境，实现以业绩为准的激励和资助评估系统，以及为研究生和博士后提供高质量的专业训练。　　这段简洁的文字，显然是出自蒲慕明的手笔。就像是他在为神经科学研究所、也为本人作的一幅素描自画像。

成果名称时空多尺度神经环路活体成像技术单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：光学成像技术是研究系统神经生物学的一个极其重要的手段。其中，通过光学成像技术手段跟踪简单模式生物神经环路中的信息传递来指导研究高等动物神经系统的动力学机制，是破译大脑信息处理功能的最有效途径之一。但是，目前光学显微成像技术的最高时间分辨率处于几十毫秒量级，尚无法捕捉动作电位在神经环路中的快速精细运动。因此，对神经元、神经环路活体光学成像技术开展研究，同时实现高空间分辨率和高时间分辨率的显微成像十分必要。2012年，生命科学学院陶乐天研究员申请的&ldquo 时空多尺度神经环路活体成像技术&rdquo 项目获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的资助。在该基金的资助下，申请人课题组购置了关键配件，开展了相关实验，有力地推动了仪器的研制工作。课题组基于其成员在光学系统研制和成像技术领域的丰富经验，利用高性能sCMOS科学级相机和高速光学调制器件，采用图像分块、分时复用技术和自适应光学波前像差实时校正技术，成功研制了一套时间分辨率达到5毫秒、空间分辨率达到0.5微米的显微成像系统，并将该系统应用于模式生物（线虫）神经环路的活体成像实验研究中。应用前景：目前该项目已经顺利结题，相关成果正在神经科学基础研究中进行推广。这项技术在神经环路的结构、发育、形成、维护研究领域的应用，将为新一代神经精神疾病的诊断、治疗技术提供科学依据和新的思路。

p　　近日，在北京举办的“国家神经系统疾病临床医学研究中心建设推进与战略研讨会”上，兰州大学第二医院神经内科成为全国首批29家“国家神经免疫与感染疾病研究分中心”之一，成为甘肃省唯一一家分中心单位。/pp　　兰大二院神经内科成为全国首批“国家神经免疫与感染疾病研究分中心”，标志着兰大二院神经免疫感染性疾病的诊治及科研与国内高水平和国际水平接轨。中心将致力于建设并完善我国神经免疫与感染疾病医疗与临床科研体系，在全国范围内整合神经免疫专科力量，通过高层次对话与合作搭建专家与政府、医院之间以及医患之间的沟通桥梁，为甘肃省神经内科事业的发展做出新的贡献。/p

7月20日，《柳叶刀-区域健康（西太平洋）》这一国际知名医学期刊发布了全球首个重症肌无力抗体诊断I级方法学推荐证据，证实了基于细胞的抗体检测新技术CBA在诊断可靠性方面优于放射免疫等传统诊断技术。这一突破性成果源自于“SCREAM”研究（NCT05219097），这项全国多中心、前瞻性和双盲试验由京津神免中心领导完成，得到金域医学和天海新域的诊断平台和试剂支持，为指导临床医生选择重症肌无力等神经免疫病的临床诊断提供了重要参考。重症肌无力（MG）是一种由自身抗体介导的神经免疫疾病，早期明确诊断对于患者的治疗和病情控制至关重要。MG患者血清中存在多种相关自身抗体，包括乙酰胆碱受体（AChR）抗体、肌肉特异性受体酪氨酸激酶（MuSK）抗体、连接素（titin）抗体、兰尼碱受体（RyR）抗体等，其中AChR和MuSK抗体是国内外MG诊治指南推荐的首选实验室诊断指标。MG自身抗体的检测方法包括放射免疫沉淀法（RIPA）、酶联免疫吸附测定法（ELISA）和细胞免疫荧光法（CBA）等多种，然而这些方法的特异度和敏感度存在差异，选择不同的检测技术可能会影响自身抗体检测结果的准确性。目前缺乏针对不同检测技术敏感性和特异性的大样本多中心研究证据，无法满足神经免疫病的诊治、患者转诊抗体检测结果互认以及全球药物临床试验认可的技术需求。为解决这一难题，由天津医科大学总医院/北京天坛医院施教授团队领导，全国多家神经免疫中心共同发起了“SCREAM”研究，得到了金域医学和天海新域的CBA诊断平台和试剂支持，完成了这项前瞻性双盲研究（The Specificity, Sensitivity and Clinical Correlation of CBA, RIPA and ELISA Assay in Detecting AChR and MuSK-IgG, NCT05219097 “SCREAM”研究），为AChR和MuSK抗体检测方法学选择提供了指导性建议，将进一步推动MG自身抗体诊断的规范化。“SCREAM”研究是迄今纳入样本量最多的MG抗体诊断方法学大型队列研究，也是首个前瞻性、双盲研究。由此产生的循证医学证据达到I级推荐标准，为临床医生选择最佳实验室诊断方法提供了关键依据，同时对其他神经免疫病抗体检测及临床试验也具有重要参考价值。神经免疫疾病是全球青壮年致残的首要原因，包括多发性硬化、视神经脊髓炎和重症肌无力等。目前，金域医学联合京津神免中心、天海新域建立了神经免疫病诊断技术的创新研发、产品标准化和应用的联动体系。CBA+TBA诊断体系涵盖常见的重症肌无力、中枢神经系统炎性脱髓鞘、自身免疫性脑炎等疾病近百个抗体检测项目。同时，金域医学与天海新域共同参与神经免疫病大样本数据研究，为“重症肌无力及中枢神经免疫病抗体检测专家共识2022”、诊断方法学I级推荐证据研究等提供支持。从金域医学此次新动态可知，双方还为临床医生提供诊疗决策支持工具，帮助实现患者管理、减缓免疫损伤和疾病进展，助力提升神经免疫专业临床医生诊治水平，为我国神经免疫专科的高质量发展贡献力量。

一、项目基本情况项目编号：441900023-2022-00896项目名称：东莞市清溪医院神经外科手术显微镜系统采购项目采购方式：公开招标预算金额：2,500,000.00元采购需求：合同包1(清溪医院神经外科手术显微镜系统):合同包预算金额：2,500,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1医用光学仪器清溪医院神经外科手术显微镜系统1(套)详见采购文件2,500,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限：自签订合同之日起30天内完成设备的供货、安装、调试。二、申请人的资格要求：1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件，提供下列材料：1）具有独立承担民事责任的能力：在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人， 投标（响应）时提交有效的营业执照（或事业法人登记证或身份证等相关证明） 副本复印件。分支机构投标的，须提供总公司和分公司营业执照副本复印件，总公司出具给分支机构的授权书。2）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录：提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的， 提供相应证明材料。3）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度：供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度（提供2021年度或2022年任意一个月财务状况报告或基本开户行出具的资信证明） 。4）履行合同所必需的设备和专业技术能力：按投标（响应）文件格式填报设备及专业技术能力情况。5）参加采购活动前3年内，在经营活动中没有重大违法记录：参照投标（报价）函相关承诺格式内容。 重大违法记录，是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。（根据财库〔2022〕3号文，“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款，法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的，从其规定）2.落实政府采购政策需满足的资格要求：合同包1(清溪医院神经外科手术显微镜系统)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕141号)、《关于环境标志产品政府采购实施的意见》（财库〔2006〕90号）、《节能产品政府采购实施意见》的通知（财库〔2004〕185号）。《财政部 发展改革委 生态环境部 市场监管总局 关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》（财库〔2019〕9号）3.本项目的特定资格要求：合同包1(清溪医院神经外科手术显微镜系统)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单；不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。（以资格审查人员于投标（响应）截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）及中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn/）查询结果为准，如相关失信记录已失效，供应商需提供相关证明资料）。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。(3)投标人为代理商的，从事第三类医疗器械经营的应取得《医疗器械经营许可证》或有效期内的《医疗器械经营企业许可证》，从事第二类医疗器械经营的，应取得《第二类医疗器械经营备案凭证》或有效期内的《医疗器械经营企业许可证》；投标人为生产厂商的，应取得药品监督管理部门颁发的《医疗器械生产许可证》或在有效期内的《医疗器械生产企业许可证》；从事第一类医疗器械生产的投标人，应取得《第一类医疗器械生产备案凭证》；投标货物若属于中国医疗器械注册管理范围内的，则应取得监督管理部门颁发的相应的《中华人民共和国医疗器械注册证》。三、获取招标文件时间： 2022年11月08日 至 2022年11月15日 ，每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ，下午 12:00:00 至 23:59:59 （北京时间,法定节假日除外）地点：广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式：在线获取售价： 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年11月29日 14时30分00秒 （北京时间）递交文件地点：广东省东莞市莞城街道创业社区莞太大道120号金马大厦八楼806-809室开标地点：广东省东莞市莞城街道创业社区莞太大道120号金马大厦八楼806-809室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标，请在投标前详细阅读供应商操作手册，手册获取网址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题，可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标，需要提前办理CA和电子签章，办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南，指南获取地址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金，供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/)，申请办理投标（响应）担保函、保险（保证）保函。/七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：东莞市清溪医院地 址：东莞市清溪镇联系方式：0769-388288362.采购代理机构信息名 称：广东中元招标代理有限公司地 址：广东省东莞市莞城街道创业社区莞太大道120号金马大厦八楼806-809室联系方式：0769-236637613.项目联系方式项目联系人：邹祥福电 话：0769-23663761广东中元招标代理有限公司2022年11月08日

pstrong仪器信息网、中国电子显微镜学会、中国电镜网联合报导/strongstrong：/strong2015年10月18日第四届全国激光共聚焦显微技术理论与应用学术交流研讨会圆满闭幕。/pp　　在14日下午的会议中，有一个特邀报告格外地引起了笔者的注意，来自西北农林科技大学动物医学院的赵善廷教授提到他曾与高压冷冻固定技术的发明者瑞士科学家Studer博士合作，将该技术与器官型脑片培养技术(organotypic slice culture)相结合，成功地研究了与学习和记忆密切有关的长时程效应(long-term potentiation, LTP)对突触的影响。/pp style="TEXT-ALIGN: center" dir="ltr"img style="WIDTH: 450px HEIGHT: 300px" title="00.jpg" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/2f90df00-d7ca-416b-bd07-44431d4c22cd.jpg" width="450" height="300"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong西北农林科技大学动物医学院的赵善廷教授/strong/pp　　据了解，以往的常规a href="http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target="_self" title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "电镜/span/a技术需要先用甲醛、戊二醛等化学试剂对样品进行化学固定，但这种固定方法有三个缺点包括：/pp　　一、无法扑捉短暂生理过程的形态变化和特征，如神经元突触小泡内神经递质的释放；二、脱水过程用酒精等有机溶剂会造成细胞和组织皱缩，使其形态和大小发生改变；三、化学固定剂特别是戊二醛可引起蛋白质变性，使其与相应抗体结合能力下降甚至丧失，导致电镜免疫组化染色失败。/pp　　为克服化学固定的这些缺点，上世纪九十年代末，瑞士科学家Studer博士发明了一种新的物理性电镜固定技术，即高压冷冻电镜固定技术，该技术可以在不使用任何化学固定剂的条件下五十毫秒以内将组织和细胞完全固定。/pp　　虽然高压冷冻技术克服了化学固定的三大缺点，但它本身也有一个不足之处：固定的样品非常小，直径不能超过1mm，厚度不能超过& #956 m，从而限制了它在神经生物学研究中的应用。/pp　　为了克服高压冷冻固定技术的缺点，将其应用到神经生物学研究中，2002年，该技术发明者Studer博士与当时正在德国弗莱堡大学医学院做博士后的赵善廷博士合作，将器官型脑片培养技术和高压冷冻固定技术相结合固定神经纤维，历时五年的不断摸索，到2007年两种技术终于完美地结合在一起。赵教授在接受本网记者采访时表示，希望能够与国内相关课题组合作，为这种样品制备方法寻找更多的应用领域。/pp style="TEXT-ALIGN: right"撰稿：史秀明/p

style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep　　日前，中国科学院深圳先进技术研究院在跨尺度超声神经调控仪器研制方面取得新进展。相关研究成果以emA Portable Ultrasound System for Non-Invasive Ultrasonic Neuro-Stimulation/em为题，发表在神经工程专业期刊emIEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering/em （DOI：10.1109/TNSRE.2017.2765001）上。2017年11月9日《自然》杂志在“未来用于大脑的超声技术”综述文章中引用报道了这一由郑海荣团队研制的超声神经调控仪器，并称之为神经科学和脑疾病研究带来了新武器（emNature/em, vol. 551, pp. 257-9）。/pp　　发展无创精准的新型神经调控技术一直是神经科学和脑疾病领域的迫切需求。超声波作为一种机械波，其力学效应控制神经元电活动新机制的发现，使无创地开展神经刺激成为可能。最新发现超声瞬态刺激在分子、细胞、动物和人脑水平的神经调控科学证据，证实了超声可以控制神经元的活动。超声还可以通过不同的强度、频率、脉冲重复频率、脉冲宽度、持续时间等参数，使刺激部位的中枢神经产生兴奋或抑制效应，从而使神经功能产生双向调节的可逆性变化。这些超声神经调控技术研究成果证实，超声对神经环路的调控机制和脑疾病的发病机理等基础科学问题的研究具有重要潜力，超声作为一种新型无创的神经刺激与调控技术，在脑科学研究和脑疾病干预方面展示出光明前景。/pp　　深圳先进院超声技术团队针对跨尺度超声神经刺激所需要的各种需求，设计开发了神经刺激的专用超声辐射力发射探头及电子设备。超声物理参数包括超声辐射力大小、作用方式、频率、脉冲重复频率、强度和脉冲持续时间等都可以自由调整。同时，该仪器也设置了输出输入同步功能，可以和其他神经电生理设备同步工作以完成神经刺激和信号采集的同步获取。该新型超声神经刺激仪已经初步实现了小动物脑神经调控以及非人灵长类大动物的神经环路调控。/pp　　此外，项目组同步开发了跨尺度、动态多焦点的超声神经调控装置，涵盖了细胞、小动物、灵长类大动物研究的多个仪器，并已经成功开发了2048通道的磁共振兼容超声神经调控系统，为多点动态深脑刺激研究提供了仪器基础。目前，微/小动物神经调控设备已经成功应用到了包括浙江大学、清华大学、上海交通大学、香港理工大学、美国南加州大学、中科院昆明动物研究所、上海生命科学研究院神经科学研究所和心理研究所等十多个国内外神经生物学与脑科学实验室，在超声神经调控及声感基因（声遗传）等关键技术研究中发挥关键作用。/pp　　上述研究工作得到国家自然科学基金委国家重大科研仪器研制项目支持。/pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171121603234843295.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/4c4edba5-5fc1-400b-8f97-aa23e96d8d87.jpg" style="border-left-width: 0px border-right-width: 0px border-bottom-width: 0px border-top-width: 0px" uploadpic="W020171121603234843295.png"//pp style="text-align:center "(a-b)微尺度超声神经刺激芯片；(c)便携式单通道小动物超声神经刺激仪/pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171121599227569946.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/92bc7715-b146-4f49-8cc1-7fcb6aa38bf6.jpg"//pp style="text-align: center "千通道级别多点动态超声神经调控换能器及系统/p

p　　了解大脑以及它在行为和疾病中的作用，这种探索可不是个小任务。在过去的十年中，杜克大学Nicholas Katsanis所在的实验室已经表明，遗传学和基因组学方法对于我们了解神经生物学非常有帮助。他在2015神经科学大会上组织了一个短期课程，以帮助研究人员更好地了解基因组学的应用。/pp　　首先发言的是Shamil Sunyaev，他是哈佛大学医学院附属的布莱根妇女医院遗传学分部的一名计算基因组学研究人员。他通过一个关于简单和复杂表型的讨论来开始他题为“神经发育和神经退行性疾病基因组注释的计算方法”的演讲，，并介绍了过去的研究人员是如何在动物模型和人类中研究疾病状态的遗传的。他指出，技术的进步，特别是新一代测序(Next-Generation Sequencing, NGS)技术，让研究人员终于能确定多态性标记，定位这些标记，同时确定致病突变。Sunyaev认为，新发现是很重要的，但仍有许多未知的东西，应通过支持研究来加强探索。/pp　　接着走上演讲台的是Benjamin Neale，他是Broad研究院一名侧重于心理生物学的遗传学研究人员。Neale演讲的题目是“充分利用精神疾病的基因组数据”，一开始就强调了群体统计数据的不断变化。他指出，对于精神分裂症或自闭症(或与此有关的任何复杂性状)这样的疾病，原因不可能只有一个。孟德尔遗传学可能很有吸引力，但它并不适合我们想要研究的大多数东西。他认为，“这就像身高，没有一个基因是对应5英尺10英寸的。你的身高并非受到单个遗传影响，而是多个，它们合在一起，形成了人群的正态分布。遗传可能性是一种计算，并非个体– 如果存在遗传影响，以及基因作用的生物学过程，它会带来我们在群体中所看到的变化。”/pp　　若要在研究中采取不偏不倚的态度，探索疾病的遗传因素是一种方式。这些研究有助于确定新的线索，以便更好地了解精神疾病背后的生物学机理。他探讨了精神分裂症的遗传研究，从早期的全基因组关联研究到如今利用NGS技术的更先进的探索。研究联盟对于深入了解这种疾病是十分有价值的 通过增加样本量，研究人员已经发现了一些新线索。Neale博士提醒大家，目前仍有数千个影响尚未确定，而每个影响都是相当小的。 “以高通量的方式分析遗传变异，这很了不起，但我们需要研究生物学，弄清楚这里到底发生了什么，”他说。“通过这些研究，我们将发现新的神经生物学。我们需要分析并拷问这些新线索，才能真正了解发生的事情。”/pp　　出于此，Neale博士表示十分看好千人基因组计划(1000 Genomes Project)，他希望由此开启不同的模式和方法，以查看新出现的de novo突变。/pp　　短期课程的第三位演讲者是哈佛大学医学院的遗传学家Steven McCarroll。在这个题为“MHC在精神分裂症中的作用”的演讲中，他介绍了一种称为Drop-Seq的技术，可研究如大脑这样复杂组织中的不同类型细胞之间的遗传改变。Drop-Seq的最终结果是来自于不同细胞类型的RNA文库，他的实验室已通过视网膜研究对此进行验证。/pp　　利用Drop-Seq，McCarroll博士及其实验室揭示了有关精神分裂症的新的生物学观点。C4补体基因中的一个SNP已知与这种疾病相关联，但它并没有与已知的任何变异相对应。他及其合作者利用分子分析来检测不同的C4基因型，发现了这个家族中有四种常见的变异，然后测定了其在死后大脑样本中的表达情况。他们发现，C4A变异对应的精神分裂症风险明显提高。进一步的研究表明，这个蛋白是补体级联中的一部分，用于标记细胞和碎片以便清除。此证据表明，这个变异可能导致在“突触修剪”的关键时期蛋白质行为发生改变，导致疾病的发生。/pp　　“当然，这只是其中一个故事。不过我希望它能鼓励人们，即使是那些复杂、多基因的疾病，这些技术也能为“(疾病过程)实际可能发生的事情”引入新的假说，”他说。“并提供新的治疗可能性。”/pp　　加利福尼亚大学圣地亚哥分校基因组医学研究所的Albert La Spada分享了他自己的例子，细致的遗传变异机理研究如何引申出新的疗法。他在亨廷顿氏病上的研究将一种潜在疗法引入临床试验。这种KD3010药物经FDA批准可用于糖尿病和代谢疾病，可能有助于阻止病情恶化。La Spada博士强调了他的工作并没有完成，并强调了细致的表型分析是阻碍基因组学在大脑疾病领域上获得成功的一个巨大障碍。/pp　　“如果你正在研究一个疾病过程，你真的需要着手去完成一名系统生物学家的任务。这将需要应用多种方法才能向前推进，”La Spada博士谈道。“其次，无论你是否意识到，遗传学将伴随你的每一步，让你定义一种疾病，重新定义它，然后解析它，这样你才有望开发出一种疗法。”/pp　　Alison Goate是西奈山伊坎医学院的一名遗传学研究人员。她随后上台探讨了有关阿尔茨海默病的遗传学研究工作。与她之前的同事一样，她倡导一种系统方法，并指出这些方法已经在阿尔茨海默病领域取得了最佳的效果。到目前为止，遗传学研究支持& #946 -淀粉样蛋白的假说，即这种疾病的可怕症状是由大脑中累积的& #946 -淀粉样蛋白斑块引起的。不过新的研究表明，可能有不同类型的过程，不同类型的细胞，它们出了差错，导致斑块形成。新研究正在发现淀粉样前体基因和早老素1以外的基因，包括SPI1和TREM2。Goate认为，这其中一些基因最令人感兴趣的是，它们可能不是阿尔茨海默病特异的。/pp　　“我们在深入了解时发现，这些基因可能从总体上影响了神经退行性疾病的风险– 它们与肌萎缩侧索硬化症(ALS)、额颞痴呆症和帕金森氏症相关联，”她说。“因此，我们了解到的是，它们的作用可能并不是专门清除& #946 -淀粉样蛋白，或许还与清除碎片有关。”/pp　　Goate也为美国国家衰老研究所的阿尔茨海默病测序计划点赞。这个计划有望鉴定出与疾病相关的新基因，这包括潜在的致病基因，也可能是保护基因。“我们可以从保护因子上了解很多，”她说。“如果我们发现这些基因是保护性的，那么我们在设计药物时就可以模拟这种保护作用。”/pp　　Nicholas Katsanis用一场有关神经精神疾病中的拷贝数变异的演讲作为这一天的结束。他提醒说，真正的遗传外显率有点像“独角兽”，而研究人员可能不知道如何测定它是否真的存在。他希望研究人员能花更多时间来研究保护性的等位基因，并强调需要再上一层，这样我们才能利用遗传发现来帮助治疗疾病。遗传学家和神经学家需要共同努力，以便真正了解不同等位基因对疾病表型的影响。“医学上的重测序是不够的。我们需要进行功能评估，”Katsanis博士指出。“这里可没有什么好人和坏人。等位基因以依赖相互作用的方式发挥它们的影响。因此，我们必须想办法弄明白这一切。”/p

项目组科研人员与同行专家交流合影。 研究团队供图中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称深圳先进院）实验室里，一台高精尖仪器一排排控制灯交替闪烁。一万多个探头发出超声波形成的操控声场，如同“上帝之手”穿过实验动物的颅骨，直抵大脑深处，精准“触碰”一些神经元，产生仅仅几微米的细微形变，被磁共振仪敏锐捕捉到。“亮了！亮了！”深圳先进院研究员郑海荣看到，磁共振图像上黑漆漆的实验动物大脑中间出现白色的小亮点，犹如在脑科学的未知宇宙中点亮一颗新的星球。2019年初，郑海荣团队迎来里程碑式的一天，这也是他们在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持下开发“基于超声辐射力的深部脑刺激与神经调控仪器”的第4年。如今项目顺利结题，这台原创的高端科研仪器已进入产业化阶段。“科研需要一股不服输的韧劲！”回首研发历程，郑海荣向《中国科学报》表示，“6年来，一步步攻克科学难题、一个个突破工程难关，离不开整个团队攀登科学高峰的坚定信念和持久韧劲。”解脑科学“刚需”之急近年来，帕金森病、阿尔茨海默氏症、抑郁症、癫痫等脑疾病得到越来越多的关注，患者数量剧增，脑疾病带来的经济负担和社会负担越发严重，已成为我国人口老龄化面临的重要社会问题之一。然而，从科学上看，脑疾病发病机制仍不清晰，其诊治仍然是重大医学难题。“国际上脑科学研究者已经认识到，帕金森病、抑郁症等疾病多与深部脑区核团病变有关，对核团及其所在环路的神经调控是疾病治疗和科学研究的基本途径之一。”郑海荣表示。多年来，科学家将电、磁、光等技术与神经科学相结合，产生了脑深部电刺激、磁刺激、光遗传学等神经刺激与调控技术。但是，由于各自物理属性的不同，如何实现无创、精准对大脑深部进行有效调控仍面临严峻挑战。因此，脑科学面临的“刚需”是开发出一种适用于灵长类动物和人类、可无创到达大脑深部的刺激与调控工具。2013年前后，从事物理医学成像研究的郑海荣开始思考，有没有可能利用超声波来操控神经元活动。这个想法并不是天方夜谭。据了解，超声是一种机械波，医学上利用超声波在人体组织中的波散射来成像，就是大家熟悉的B超。早在几十年前，科学家曾观察到，超声波能够通过“声辐射力”让声场中的微小颗粒产生移动。不过，从来没有人尝试过专门设计一台这样的仪器，用超声波辐射力实现对大脑中神经元的“隔空探物”。基于此前对超声辐射力的研究，郑海荣团队下决心对“基于超声辐射力的深部脑刺激与神经调控仪器”进行自主研发，经多轮严格论证，2015年获得国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持。啃原创仪器“硬骨头”“虽然我们之前做过体量小一些的成像仪器，但这个项目从科学验证到工程实践面临的挑战非常大，刚开始心里也不太有底。”郑海荣坦承。一开始，他们就做好了啃“硬骨头”的打算。这台仪器共有4个关键部件，包括超声面阵辐射力产生与发射部件、超声电子指向与时间反演控制部件、磁共振导航超声刺激定位部件和多模态刺激反应监测部件。其中，超声面阵辐射力产生与发射部件中包含16384个阵元的面阵列超声辐射力发生器。“我们做的是原创仪器，不仅仪器国际上没有，连其器件和部件在国际市场上也买不到现成的，只能利用基础材料、元器件和芯片，在深圳自主设计、自主加工、自主调试和验证。”郑海荣介绍。更大的困难还在科学和工程上。他们遇到的第一道难题便是如何让超声波安全“穿过”颅骨。在体外实验阶段，研究人员已经实现了用面阵列超声换能器发射的声辐射力“点亮”神经元。为模拟动物体内环境，仪器部件被置于水中，如果跨过颅骨能“击出”水花则代表超声辐射力发挥作用。“外边（超声）打得挺激烈，（颅骨）里边却没丝毫动静、一点水花都没有，超声波几乎完全被颅骨散射和吸收了。”在前期屡败屡战的实验中，大家互相鼓励坚持下去。郑海荣说：“就像在挖一条隧道，没挖通之前总是黑暗笼罩，谁也不知道已经挖了多少，但只要确定大概的方向，坚持下去，终究会看到光明。”为打通这条“隧道”，他们回到科学理论中，引入非均匀多层介质中的“时间反演”理论，对每一个声信号通道的时空传播特征进行模拟、计算、调控与调试，实现各通道间纳秒级高精度控制，最终成功让上万个超声通道协同工作，“齐心协力”安全地穿过颅骨，精准聚焦在预定靶点，而且不引起脑组织损伤。一个通俗的解释是，就像北京2022年冬奥会开幕式《雪花》节目中，从节目结束时每位小演员的站位开始，通过“倒放”的方式确认每位小演员的出发时间、地点和行走路径。第二道难题是如何用核磁共振成像灵敏地检测到超声辐射力给神经元带来的4~5微米的精细变化。这事关刺激的精准，但超声本身“看不到”颅内自己的轨迹。为此，在项目支持下，他们坚持不懈开展攻关，发挥磁/声兼容的优势，创造性地研制了“快速磁共振射频激发与梯度编码成像技术、磁共振声辐射力成像技术”，用于监测超声辐射力刺激引起的微形变，有效地提高磁共振成像的时空分辨率和灵敏度，实现磁共振对于声波轨迹和靶点的敏感捕捉和可视化。2019年初，项目进行到第4年，研究团队终于解决这个问题，在“隧道”中迎来一束光明。合作才能融通高端科研仪器的研制不仅需要开创前沿科学理论，也要挑战诸多工程技术极限，只有团队相互协作、密切配合，才能实现共同的目标。该项目汇集了来自多家科研机构、不同学科背景的多个团队，70多位研究人员在统一的目标下开展分工合作。据郑海荣介绍，由他带领的深圳先进院团队主要承担超声辐射力高密度面阵辐射力发生器、万通道电子控制系统及实时磁共振刺激定位成像部件等仪器主体部分研制。强梯度声场设计工作主要由中国科学院声学研究所团队承担，刺激效果对标与标定工作由清华大学团队承担，神经生物学基础机制工作由浙江大学等团队承担，刺激的应用效果工作由首都医科大学、苏州大学团队承担。几年实践下来，多学科交叉团队形成了一套行之有效的工作机制和组织模式。“我们整个大仪器团队划分为12个小组，每周召开一次小组会，每月召开一次大组会，会议纪要有厚厚的几大本。”郑海荣介绍。研究成员表示，这样的机制形成了不同学科背景研究人员之间相互交流和学习、围绕同一目标共同攻关的良好氛围，为高效解决问题奠定了基础。如今，这台由中国科学家独创的高端仪器已经成为脑科学研究领域的“抢手货”。团队核心成员之一、深圳先进院研究员牛丽丽告诉《中国科学报》，目前已经有超过40家国内外科研机构使用了超声刺激仪器，主要应用在有癫痫、帕金森病、抑郁症、成瘾等疾病的小动物和非人灵长类大动物实验中，其有效性和安全性得到了验证。面向未来，让更多科学家用上这种仪器、助力人类脑疾病诊疗，是团队成员共同的期待。

“新材料之 王”是什么？ 石墨是的一种同素异形体，质软，黑灰色，有油腻感。高定向热解石墨(highly oriented pyrolytic graphite)是指热解石墨，经高温处理使性能接近单晶石墨的一种新型石墨，简称HOPG。在2004年来自英国曼彻斯特大学的科学家们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，把石墨片一分为二，不断重复操作，于是薄片越来越薄，最 后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。（▲三层碳原子构成的石墨结构分子示意图）在分离出单层石墨烯之前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，石墨烯的发现立即震撼了凝聚体物理学界。但是实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是一层甚至几层石墨烯。（▲由石墨烯构成的铅笔芯，图片取自央广网科普|习主席访英为何青睐&ldquo 奇迹材料&rdquo 石墨烯？2015-10-23） 石墨烯结构特点碳原子有4个价电子，石墨烯内部碳原子的3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成&pi 键，新形成的&pi 键呈半填满状态。形成的石墨烯为复式六角形晶格，每个元胞中有两个碳原子，每个原子与最近邻的 3个原子间形成3个&sigma 键，剩余的一个p电子垂直于石墨烯平面，与周围原子形成&pi 键。（▲石墨烯结构示意图，石墨烯的蜂窝状晶格包括两层互相透入的三角形晶格，每个子晶格A的格点都位于其他子晶格B确定的三角形中央，共同形成石墨烯的蜂窝状晶格）（▲石墨烯结构的波失空间，石墨烯的晶体结构与倒格子，所谓倒格子是与晶格空间相对应傅里叶变换出来的波矢空间，或称动量空间）（▲石墨烯能带结构图）我们可以看出在 K 和 K&rsquo 点附近，费米面附近的电子能量E与波矢 k成线性的关系，E= F|hk|v , 其中k为准粒子动量，Vf =106 m/s，为费米速度。色散关系是近似线性的，这等效于动量与能量的关系为线性，这也就表明电子的速度为常量，并不受动量与动能的影响。在这种情况下，薛定谔方程来描述粒子的运动已经无效了，我们需要运用引入了相对论效应的狄拉克方程来描述。关于石墨烯非常高的电子迁移率的原因也是由于狄拉克点的存在，由于量子隧穿效应的影响，电子有概率穿过高于自身能量的势场。石墨烯的优势有什么？由于存在这样的特殊结构，石墨烯具备了超高的载流子迁移性，也就具备了良好的导电性和极高的信噪比以及时间分辨率。所有性能都基于结构，所以，石墨烯同样还具备轻盈，高导热性，做同样的功所消耗电力少，化学反应性强，强度高，比表面积大，高弹性高硬度等特点，发热少等优点。这么多优点又如此应用广泛，难怪石墨烯被称为&ldquo 黑金&rdquo ，是&ldquo 新材料之 王&rdquo ！2004年被发现，发现者2010年就获得了诺贝尔物理学奖，连我们的习大大都去参观了曼彻斯特大学的石墨烯研究所呢！在笔者看来最重要的一个特点是，单层的石墨烯近乎透明，对于应用场景的限制大大减少了。石墨烯如何制备？石墨烯之父采用的是机械剥离法，这个方法较为简便，将天然石墨块放在干净的二氧化硅SiO2上，上方用透明胶带反复剥离，从而得到石墨薄片。根据菲涅尔定律，在外部光源照射下，石墨烯与SiO2基底之间会因反射光强不同呈现光学反差，并且这种光学反差随着石墨样品厚度增加有着明显改变，借此办法来确定石墨烯是否为单层或多层。这个方法虽然简便，但不适合大规模生产。除此之外还有氧化还原法, 取向附生法, 碳化硅外延法, 赫默法以及化学气相沉积法(CVD)。CVD法简单说来就是用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜的方法，这也是目前科研机构制备石墨烯常用的方法。（▲化学气相沉积法CVD示意图）例如以铜Cu或镍Ni为基底，高温加热，并辅以甲烷作为碳源补充，使甲烷中的碳原子脱去氢，在基底上形成石墨烯。不同材质的基底对于碳原子溶解性不同，所以会产生&ldquo 石墨烯岛&rdquo 或&ldquo 石墨烯膜&rdquo ，通过控制气压高低可以获得单层石墨烯或多层石墨烯。 石墨烯的应用极高的信噪比和时间分辨率让石墨烯在生物电信号采集时具有极大的优势。目前的生物电传感器主要集中在膜片钳和微电极阵列，前者具备较高的空间分辨率，信噪比较好，但对生物体有损伤；后者没有损伤且可长时间记录生物体膜外信号，但是信噪比和空间分辨率相对较低。场效应晶体管是一种很好的代替微电极阵列的记录工具，利用场效应晶体管可以很好的记录小鼠大脑皮层或者海马区的神经电生理信号，也可以将其刺穿细胞膜来记录膜内电势差。这种技术信噪比较高，集成度也不错。石墨烯场效应晶体管和传统的场效应晶体管类似，但需要在石墨烯的表面做相应的修饰，使其能特异性识别某种分子或物质这样就既可以提高生物相容性和灵敏度，又能把石墨烯载流子迁移率高和载流子浓度高的特点发挥得淋漓尽致。上图为60通道石墨烯微电极阵列示意图，PI：1-&mu m-thick light-sensitive polyimide，即1微米厚光敏聚酰亚胺1，以此装置记录大鼠胚胎分离的神经细胞电生理活动。上图为石墨烯晶体管进行细胞电信号记录示意图，在柔性聚酰亚胺基底和透明基底(蓝宝石，玻璃，SiO2 /Si) 上制备了石墨烯液栅晶体管器件如上图所示，并用其记录小鼠初级海马神经元的神经信号2，因石墨烯材料透明的特点，同时结合倒置光学显微镜，观察细胞的光学特征。上图是石墨烯晶体管上培养的神经元细胞图，培养21天后的神经元进行免疫荧光染色2，DAPI(红色)和anti-Synapsin(绿色)染色，分别胞体和突触囊泡）机械剥离的石墨烯对心肌细胞电生理信号的记录3，A：在不同water gate potentias下记录的数据。蓝色、绿色和红色分别代表在 +0.05、+0.10 和 +0.15 V 下所记录。相应的灵敏度分别为 2020、398 和 2290 &mu S/V。B：所选栅极电位的代表性扩展峰值。蓝色类似于在石墨烯 FET 的 p 型器件极性处记录的结果，红色峰代表在n型器件极性处记录的结果，绿色峰代表在Gra-FET的狄拉克点附近记录的结果。上图为16通道石墨烯晶体管阵列记录HL-1细胞电生理信号4， 比例尺为100 &mu m。一个石墨烯场效应晶体管阵列中8个晶体管在数十秒（h）和数百秒(i)内同时记录电流的情况。图：细胞相容性测试，37摄氏度下，不同浓度纯石墨烯（上）和氧化石墨烯（下）处理Vero细胞后的存活率情况5。 石墨烯最 新应用研究近日，来自曼彻斯特大学的纳米医学实验室的研究者们利用利用石墨烯近乎透明的特点，监测脑缺血小鼠大脑皮层的电信号，并同时监测皮层血流灌注量变化情况，因为石墨烯近乎透明的性质，在激光成像下不会产生激光伪影（如下图所示）。（▲利用石墨烯透明的特点，监测脑缺血小鼠大脑皮层的电信号，并同时监测皮层血流灌注量变化情况，由RWD RFLSI Ⅲ激光散斑血流成像系统采集）总结石墨烯具备了许多神经电极活性材料的特性，如良好的相容性、化学稳定性、柔韧性、光学透明性和高导电性等，为更精 准的神经电生理研究提供了新的选择。识别下方二维码快来免费申请试用吧* 敬请期待下期内容，脑卒模型下的神经电生理相关特点。【参考文献】1：Du X, Wu L, Cheng J, Huang S, Cai Q, Jin Q, Zhao J. Graphene microelectrode arrays for neural activity detection. J Biol Phys. 2015 Sep 41(4):339-47.2. Veliev F, Han Z, Kalita D, Brianç on-Marjollet A, Bouchiat V, Delacour C. Recording Spikes Activity in Cultured Hippocampal Neurons Using Flexible or Transparent Graphene Transistors. Front Neurosci. 2017 11:466.3. Cohen-Karni T, Qing Q, Li Q, Fang Y, Lieber CM. Graphene and nanowire transistors for cellular interfaces and electrical recording. Nano Lett. 2010 Mar 10 10(3):1098-102.4. Hess LH, Jansen M, Maybeck V, Hauf MV, Seifert M, Stutzmann M, Sharp ID, Offenhä usser A, Garrido JA. Graphene transistor arrays for recording action potentials from electrogenic cells. Adv Mater. 2011 Nov 16 23(43):5045-9, 4968. 5. Sasidharan A, Panchakarla LS, Chandran P, Menon D, Nair S, Rao CN, Koyakutty M. Differential nano-bio interactions and toxicity effects of pristine versus functionalized graphene. Nanoscale. 2011 Jun 3(6):2461-4.

2023年2月23日，北京大学程和平-王爱民团队在 Nature Methods 在线发表题为 Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection 的文章。 文中报道了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜（图1），首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像，为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 图1 小鼠佩戴微型化三光子显微镜实景图 解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向，为此需要打造自由运动动物佩戴式显微成像类研究工具。2017年，北京大学程和平院士团队成功研制第一代 2.2 克微型化双光子显微镜，获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。2021年，该团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了 7.8 倍，同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力。 微型化三光子显微镜突破成像深度极限 海马体位于皮层和胼胝体下面，在短期记忆到长期记忆的巩固、空间记忆和情绪编码等方面起重要作用。在啮齿类动物研究模型中，海马距离脑表面深度大于一个毫米。由于大脑组织，特别是胼胝体，具有对光的高散射光学特性，所以突破成像深度极限是长期以来困扰神经科学家的一个极大的挑战。此前的微型化单光子及微型化多光子显微镜均无法实现穿透全皮层直接对海马区进行无损成像。此次，北京大学最新研发的微型化三光子显微镜一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限：1、显微镜激发光路可以穿透整个小鼠大脑皮层和胼胝体，实现对小鼠海马CA1亚区的直接观测记录（图2）。神经元钙信号最大成像深度可达1.2 mm，血管成像深度可达1.4 mm。2、在光毒性方面，全皮层钙信号成像仅需要几个毫瓦，海马钙信号成像仅需要20至50毫瓦，大大低于组织损伤的安全阈值。因此，该款微型化三光子显微镜可以长时间、不间断连续观测神经元功能活动，且不产生明显的光漂白与光损伤。图2 微型三光子显微成像记录小鼠大脑皮层L1-L6和海马CA1的结构和功能动态。CC：胼胝体。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光钙信号，洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。 全新的光学构型设计 北京大学微型化三光子显微镜成像深度的突破得益于全新的光学构型设计。（图3）图3 微型化三光子显微镜光学构型 通过对皮层、白质和海马体建立分层散射模型进行仿真，发现荧光信号从深层组织到达脑表面时已经处于随机散射的状态，使得显微物镜荧光收集效率降低，从而极大限制了成像深度。针对这一问题，经典阿贝聚光镜结构被引入构型设计中：微型阿贝聚光镜与简化的无限远物镜密接可以提高散射光的通透效率；阿贝聚光镜与激发光路中的微型管镜部分复用，可以进一步简化结构，降低损耗。总体上，新微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升。 生物应用 同时，利用微型化三光子显微镜，作者研究了小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆这一感觉运动过程中的编码机制：发现大约37%的神经元在抓取动作之前就开始活跃且在抓取时最活跃，大约5.6%的神经元在抓取动作之后开始活跃，说明不同神经元参与了不同阶段的编码。（图4）这一结果初步展示了微型化三光子显微镜在脑科学研究中的应用潜力。 图4 小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆任务中的不同反应类型北京大学未来技术学院博士后赵春竹、北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生陈诗源、北京大学分子医学南京转化研究院研究员张立风为该论文的共同第一作者，北京大学程和平、王爱民、赵春竹为论文的共同通讯作者，北京超维景生物科技有限公司胡炎辉、李谊军、陈燕川、付强、高玉倩、江文茂、张颖也参与了此项工作的开发。该项目得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程—脑疾病的线粒体机制研究创新单元、国家自然科学基金委、国家重大科研仪器研制专项、科技部重点研发计划等经费支持。超维景一直致力于前沿生物医学成像技术的产业转化，为推动生命科学的研究与发展提供优质的、系统化的解决方案。 经过多年的沉淀 我们即将推出自主研发的最新一代微型化三光子显微成像系统敬 请 期 待 ！Nature Methods 原文链接：https://doi.org/10.1038/s41592-023-01777-3

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/e2f81b1e-e30b-4ff6-8cc6-54a29e2ec276.jpg" title="20180211094445855.jpg"//pp　　记者10日从中国科学技术大学获悉，该校科研人员在利用冷冻电镜解析神经突触超微结构方面取得突破，解密了神经突触“黑匣子”。/pp　　国际学术期刊美国神经科学学会会刊《神经科学期刊》(《Journal of Neuroscience》)近日以封面形式报道了该项研究成果。/pp　　突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的最基本结构与功能单元，同时也是多种脑疾病发生的起源。精确解析突触的分子组织架构及其在神经活动过程中的变化，被认为是解密大脑奥妙的最直接有效的方法，也是神经科学中最基础的研究工作之一。/pp　　早期，生化与分子生物学、电生理学等研究发现了突触中的各种大量分子和细胞器组份，并揭示了突触的各种功能特性和可塑性规则。然而，由于研究手段的局限，突触中的这些不同组件是如何组织成复杂的机器来执行不同的功能，还远远没有充分观察和解析。/pp　　中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作，利用最新发展的冷冻电子断层三维重构技术(cryoET)，结合自主研发的冷冻光电关联显微成像技术，实现了对中枢神经系统中两类最主要突触的定量化分析。通过将大鼠的海马神经元培养在冷冻电镜的特型载网上，课题组获得了一系列完整突触在近生理状态下的三维结构。/pp　　结合定量分析手段，首次报道了抑制性突触的均匀薄片状突触后致密区结构，并发现两类突触中均存在椭球状突触囊泡，结束了关于两类突触在突触囊泡和突触后致密区形态精细结构上的由来已久的争论。/pp　　随后，课题组进一步获得了突触在分子水平的精细组织架构，实现了在突触原位直接观察单个神经递质受体蛋白复合物及其与支架蛋白的相互作用。/pp　　这是当前国际上首次利用冷冻电镜技术对完整突触进行系统性定量分析。该工作一方面推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密，另一方面为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。/p

2013 年，佛罗里达大学的研究团队曾经在《科学》（Science）杂志上发表文章，通过一种栉水母（Mnemiopsis leidyi）的基因组撼动了进化树的根基，那篇文章一经发表就引起了热议。现在，他们又在《自然》（Nature）杂志上发布了另一种栉水母的基因组草图，再次验证了自己的观点。论文资深作者、佛罗里达大学的神经科学家 Leonid Moroz 表示：“栉水母（ctenophore）就像是来到地球的外星人。”它们通过特殊的纤毛在海洋中游动，看起来就像是迪厅的球形灯。它们通过粘乎乎的触手捕获食物。Moroz 和他的团队对太平洋侧腕水母（Pleurobrachia bachei）进行了基因组测序，他们发现栉水母拥有独一无二的神经系统。其他动物共用许多与免疫、发育和神经功能有关的基因家族，但栉水母完全不具备这些基因。这不仅令栉水母更加神秘，也再次证实栉水母是独立演化出自己的神经系统。栉水母一直令分类学家们头疼不已。它们和水母看起来很相似，曾经被视为刺胞动物（包括水母）的姐妹群（Sister group）。也有人将栉水母放在缺乏神经系统的扁盘动物和海绵之后，因为栉水母具有能够检测光、感知猎物和移动肌肉组织的神经系统。Moroz 认为，栉水母与所有动物的共同祖先是近亲。他在 2013 年的《Science》论文中提出，神经系统出现了两次各自独立的演化，栉水母的神经系统演化与其他动物完全不同。现在，P. bachei 基因组分析为这一观点提供了有力的支持。研究显示，P. bachei 基因组不仅缺乏其他动物的共有基因，而且不具备调控基因表达的 microRNA。此外，栉水母的神经系统还缺乏普通神经系统中的标准组分。 其他动物的神经系统都使用同样的十种主要神经递质，而太平洋侧腕水母则只用了其中的一两个。 Moroz 推测，这种生物可能使用了其他未知分子来完善神经系统，例如特殊的蛋白激素等。栉水母的上述独特性质，让研究团队确信它的神经系统演化独立于其他动物，大约在五亿年前从进化树上分支开。Moroz 表示：“人们总认为复杂的神经系统不可能进化两次，但这一事件的确发生了。”神经系统在不同动物分支中演化两次的观点，一直令慕尼黑大学的进化生物学家 Gert W?rheide 着迷。不过他并不认同 Moroz 等人给栉水母安排的进化位置，他认为所有动物的共同祖先可能与栉水母没什么关系。P. bachei 的神经系统也可能是后来发生的某种适应性改变，他说。“我认为现在断言栉水母在进化树中的地位还为时过早。”

一、项目基本情况1.项目编号：清设招第20230369号（TC23190EE）项目名称：清华大学大视野双光子显微镜采购项目预算金额：630.000000 万元（人民币）采购需求：（1）本次招标共1包：包号招标内容数量简要技术要求1大视野双光子显微镜1套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位，投标人须以包为单位进行投标，如有多包，可投一包或多包，但不得将一包中的内容拆分投标，不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求，以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。（2）本项目接受进口产品投标。（3）本项目为非专门面向中小企业采购的项目。（4）用途：在视野双光子显微镜主要用于在≥5 mm直径的大视场下对单个神经元进行亚细胞级分辨率、视频帧频的功能成像，实现对空间上分离但在功能上关联的大脑区域的在体功能成像。该设备被用于跟踪具有钙指示剂的神经元群以获取小动物活体高分辨率高对比度的钙成像结果、小鼠全脑功能性活动和分布成像、小鼠全脑范围内跨区成像等方向，尤其在研究跨脑区的活体动物脑皮层神经元活动方面具有不可替代的作用。合同履行期限：交付时间为合同签订后90日内。2.本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号：清设招第20230343号（TC23190EJ）项目名称：清华大学在体神经元双光子成像系统采购项目预算金额：498.000000 万元（人民币）采购需求：（1）本次招标共1包：包号招标内容数量简要技术要求1在体神经元双光子成像系统1套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位，投标人须以包为单位进行投标，如有多包，可投一包或多包，但不得将一包中的内容拆分投标，不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求，以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。（2）本项目不接受进口产品投标。（3）本项目为非专门面向中小企业采购的项目。（4）用途：在体神经元双光子成像系统结合双光子成像技术和探头微型化设计，用于活体条件下长时间观察动物体内多个尺度、多层次的动态变化，以克服传统活体成像方式对动物的束缚压力、满足动物的自然行为需求如觅食、哺乳、休息等，以更真实地反映生物体内的生理动态过程。拟采购的设备在结合动物行为学特征研究活体动物的脑皮层神经元活动方面具有不可替代的作用，将服务于活体动物脑皮层神经元活动和动物行为学机制方面的研究。合同履行期限：交付时间为合同签订后90日内。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年12月29日 至 2024年01月08日，每天上午9:00至12:00，下午12:00至16:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：http://www.365trade.com.cn方式：本项目标书发售期内，请供应商通过汇款方式购买标书。纸质版文件请至中招国际招标有限公司9层911A领取（北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦）。电子版招标文件请在线上获取，获取网址http://www.365trade.com.cn。（详见特别告知）售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：清华大学　　　　　地址：北京市海淀区清华大学　　　　　　　　联系方式：肖老师，010-62780052　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：中招国际招标有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦　　　　　　　　　　　　联系方式：张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹，010-61954121、4120、4122　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹电　话：　　010-61954121、4120、4122

p style="TEXT-ALIGN: center"img title="神经细胞.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/5ea1ac41-e831-42dc-ab38-5e418c9181f5.jpg"/　/pp　世界上没有两片完全相同的叶子，细胞也是。然而，科学家们在进行现代生物学研究时，大多时候都考察的是细胞群体，而忽略了细胞异质性。/pp　　就拿神经细胞来说，大脑中有亿万个神经细胞，这些神经细胞在细胞形态，突触连结，细胞结构，电生理以及生理功能上具有高度的多样性。不同种类的神经细胞中，其基因组、蛋白组、化学分子组成、含量、代谢也都有着很大的差别。在直径不到1毫米的一个很小的脑区，可能就存在几十种甚至上百种完全不同的神经元以及胶质细胞类型。甚至很多情况下，即使物理距离上相邻的两个神经元也可能是两个不同的神经元类型。因此，对脑内单个神经元的基因组、蛋白质组以及代谢组进行分析，具有重要的生物学价值。/pp　　单细胞技术在近年发展非常迅速，比如单细胞测序，已经广泛应用于各种生命学科的研究。2014年1月Nature Methods上发表的年度特别报道，将“单细胞测序”(Singled out for sequencing)的应用列为2013年度最重要的方法学进展。/pp　　单细胞技术不仅在测序方面取得了极大进展，单细胞质谱分析也正在逐渐得到更多的关注。与用于分析单个细胞基因组的单细胞测序不同，单细胞质谱主要是研究单个细胞内的代谢物情况，例如化学小分子的组成、含量和代谢等等。单细胞质谱的优势在于可以高通量检测目前其它单细胞技术无法检测的小分子化合物，以及它们的代谢过程。同时，由于质谱本身的优势，不需要采取测序或者特异性抗体等外部手段，就可以精确分析检测到的化学物质信息，可以说是“物美价廉”。 不过，由于质谱技术本身的局限性，目前还无法做到类似单细胞测序那样的大规模测量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"　　　　多学科交叉合作，开发单神经细胞质谱/pp　　2013年，熊伟教授结束了在美国国立卫生研究院的博士后研究工作，回国后加入了中国科学技术大学生命科学学院。在申请中组部“青年千人计划”时，熊伟教授认识了另一位中科大化学学院的“青千”黄光明教授，当时，黄光明教授课题组正在发展一种小样品(pL级别)质谱测量技术。经过多次讨论，他们决定将两个实验室的优势技术进行结合，开发单神经细胞质谱这一新技术。/pp　　目前质谱技术在神经科学中的应用，主要还是采用对大量组织细胞匀浆后的样品进行分析。在单细胞检测中，质谱分析因为具有高灵敏度，大的线性范围以及高通量分析化学分子的特点，逐渐被用于单细胞的细胞代谢分析。但目前的方法需要使用大量有机试剂对细胞进行处理，无法保持采样时细胞的活性 冗长的处理和分离过程也导致较慢的分析速度，无法短时间内完成大量单细胞分析 并缺乏来自同一细胞的电生理信号 最终导致单细胞代谢物的质谱分析无法大规模用于神经细胞的分析。/pp style="TEXT-ALIGN: center"　　新技术让质谱分析活体单个神经元成为现实/pp　　2017年1月26日，熊伟教授与黄光明教授等人在PNAS上发表了一项题为“Single-neuron identification of chemical constituents, physiological changes, and metabolism using mass spectrometry”的研究。在这项新研究中，研究团队依托电生理膜片钳以及电喷雾离子源技术建立了一种稳定的单神经元胞内组分取样和质谱组分分析技术。/pp　　 img title="神经细胞2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6e5915a4-ec84-4cb3-b4c3-d7724a1fc4d3.jpg"//pp /pp style="TEXT-ALIGN: center" 　span style="FONT-SIZE: 14px"膜片钳与单细胞质谱分析联用技术分析单个神经细胞示意图/span/pp　　电生理膜片钳能将玻璃微电极接触并吸附在细胞膜上，高阻抗封接后将膜打穿成孔，记录膜片以外部位的全细胞膜的离子电流。而电喷雾技术主要是利用一个高压交流电使分析物被离子化然后被质谱检测，该离子源具有较强的抗干扰能力。与传统的质谱方法相比，这一新方法最大的优势是可以原位对活细胞进行取样，并且同时采集细胞位置、电生理活动以及细胞内化学成分等多方面的信息。/pp style="TEXT-ALIGN: center"　　质谱分析让神经化学研究进入单细胞水平/pp　　研究人员利用这一方法对小鼠海马、前额叶、杏仁核、纹状体等脑区单个神经元内的数千种化学小分子进行了快速质谱检测，并同步采集了电生理信号。/pp　　海马、前额叶、杏仁核、纹状体这四个核团无论是在人类还是低等动物中都非常重要，与学习、记忆和情绪等行为以及相关疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等有着密切的联系。这些核团内的神经元种类繁多，目前国内外有多个课题组正在从单细胞测序的角度解析这些核团的神经元分类及对其功能进行鉴定。熊伟教授表示，他们对这四个核团神经元进行质谱研究，也正是想从单细胞水平全面分析这些核团神经元的代谢组学情况，以及这些代谢通路和代谢组在学习、记忆和情绪等行为及其相关疾病中的作用机制。/pp　　在这项研究中，研究人员主要对不同年龄段的小鼠海马、杏仁核、纹状体等脑区单个神经元中的谷氨酰胺(Gln)、谷氨酸(Glu)以及GABA等化学小分子进行定性、定量分析并对其进行神经元分类。/pp　　Glu和GABA是中枢神经系统两大类神经递质(兴奋性或抑制性)的代表性分子。早期人们认为一个神经元内只存在一种递质，其全部末梢只能释放同一种递质，这被称之为戴尔原则(Dale' s principle)。然而随着科学技术的发展，人们逐渐认识到两种或两种以上递质(包括调质)可存在于同一神经元内，在适当的刺激下可经突触前膜共同释放。这种新的观点得到了众多电生理及免疫组化等实验的证明。然而这些证据大部分都是间接的证据，尚无直接证据表明二者的共存。这项研究首次在单细胞水平，通过质谱分析给出了二者共存于同一神经元内的直接证据。同时，研究人员还发现了一些尚未在神经系统中被发现的小分子，他们正在努力研究其作用和分子机制。/pp　　此外，研究还鉴定了单个神经元内谷氨酰胺的代谢路径。Gln-Glu-GABA通路是谷氨酸和GABA代谢的经典通路，尤其是谷氨酸，它不仅仅作为兴奋性神经递质存在于神经元内，还大量参与到蛋白质的合成代谢以及细胞能量供应体系中。而GABA是中枢神经系统的抑制性递质，可以防止神经细胞过度兴奋。二者与各种脑疾病都有着密切的关系，如自闭症、阿尔茨海默病、帕金森病等。该通路在大脑的发育和衰老中扮演着非常重要的角色。对单个神经元内谷氨酰胺的代谢路径的鉴定对于深入理解这条代谢通路以及与之相关的疾病机制具有重要意义。/pp　　这项研究首次利用化学质谱方法直接无稀释地检测单个神经元中多种神经递质、代谢物、脂质等化学小分子，对单个神经元化学成分及代谢物进行了即时分析，并将目前神经细胞成分分析的研究推向了一个活细胞及单细胞水平。这一技术在将来或许能够帮助科学家们在单细胞层次上去研究神经生物学、代谢组学、毒理学等生命科学的重大问题。/pp　　谈到临床应用前景时，熊伟教授的态度也十分肯定。他表示，该技术允许研究人员对血液、脑脊液等样品中的单个细胞进行质谱检测，结合相应的生物标记物，完全有可能对阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症等神经精神疾病的早期诊断提供帮助。/pp　　　熊伟教授从事神经科学研究，他认为现代神经科学研究需要技术的快速研发以及多领域多学科的交叉合作，必须发展包括显微成像、分子示踪、质谱分析、光遗传学以及转基因操作等最新的生物、物理、化学与工程材料等多学科交叉技术。熊伟教授表示，对他而言，科研不仅仅是工作，也是兴趣，尤其是对新技术的热切追求，驱动着他不断前行。熊伟教授及其研究团队也正在和中国科大的其它实验室展开合作，和不同的领域的科学家交流和分享科研心得是一种享受。/pp　　该项工作由中科大生命学院博士后朱洪影、生命学院博士研究生邹桂昌、王宁在熊伟教授和黄光明教授的共同指导下完成。该研究工作得到了国家自然科学基金委重大研究计划、科技部、中科院战略性先导科技专项(B类)以及国家青年千人计划等的资助。该工作还得到中国科学技术大学同步辐射实验室光电离质谱线站的仪器与技术支持。　/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="熊伟.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/2a3b00c2-8807-4156-a379-59653af1915d.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"　　熊伟 教授/pp　　熊伟教授是国家中组部“青年千人计划”获得者，2001年毕业于北京大学生命科学学院，获理学学士学位。2006年毕业于北京大学生命科学学院，获理学博士学位。2006至2013年，在美国国立卫生研究院(NIH)酒精滥用与酒精中毒研究所(NIAAA)做博士后研究工作。2013年3月加入中国科学技术大学生命科学学院。中科院脑科学与智能技术卓越创新中心骨干成员。中科大神经退行性疾病研究中心暨脑资源库核心成员。长期从事与神经化学、药理学、小分子药物研发相关的神经科学研究，运用多种先进的实验技术从分子、细胞水平、到动物行为进行了深入系统的研究，并取得了系列重要成果。研究工作发表在Nature Neuroscience, Nature Chemical Biology, Journal of Experimental Medicine, PNAS, Journal of Neuroscience, Molecular Pharmacology等国际学术期刊上。获得过多项国家级基金资助。/p