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近日，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、华大生命科学研究院、基因组多维解析技术全国重点实验室、华中科技大学苏州脑空间信息研究院等国内外30多家科研机构组成的超300人的科研团队，在国际顶级学术期刊《细胞》及其子刊《神经元》《发育细胞》等集中刊发了10篇脑图谱研究重磅论文。该系列研究成果于7月9日-10日登上《细胞》和《神经元》杂志封面，并在细胞出版社官网以专题形式隆重推介。

大脑是自然界最复杂的系统之一，约含860亿个神经元，通过数十万亿个突触形成动态网络，堪称一个“微宇宙”。绘制脑图谱，相当于为这个“微宇宙”绘制高精度地图，定位每个细胞的“身份”和“地址”，解析神经网络的“交通规则”。这不仅有助于破解大脑运作的奥秘，还为治疗阿尔茨海默病、帕金森等脑疾病，以及研发类脑人工智能提供理论基础。

系列成果最大的特色之一在于其核心技术均为中国自主研发，如空间组学、连接组学等。借助这些前沿工具，系列研究深入解析了大脑细胞类型多样性、联接规律、发育演化规律及脑疾病分子机制，实现了在单细胞分辨率下从啮齿类到灵长类的介观图谱绘制的跨越，进一步巩固了我国在介观脑图谱领域的国际影响力。

值得一提的是，此次脑图谱系列成果的集中发布，为我国正在积极推动的“全脑介观神经联接图谱”大科学计划的正式启动提供坚实基础。该计划是科技部重点培育的国际大科学计划之一，核心目标是绘制非人灵长类动物和人脑全脑介观神经联接图谱。

六项代表性成果助力解密大脑的“智慧密码”

在这10篇重磅成果中，华大生命科学研究院主导/参与了6项代表性研究，涵盖意识机制、脑发育与演化、脑疾病等关键方向。华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq、单细胞测序技术以及高通量测序平台等，作为绘制精细脑图谱的核心工具，为多项突破性发现提供了关键技术支撑。

研究1：聚焦意识“中枢”，探索屏状核的秘密

研究团队构建了全球首个非人灵长类屏状核多模态图谱，揭示了猕猴与啮齿类动物的屏状核结构、细胞类型和分布存在显著性差异，首次证实了屏状核不同功能区内富含特异的神经元，为理解人类意识产生的进化机制提供了新的研究思路，也为语言、精神类疾病的研究和治疗提供了潜在靶点。

研究2：掌控情绪与本能，哺乳动物下丘脑发育演化研究

下丘脑是调控睡眠、情绪、代谢等多系统功能的核心脑区。研究团队从下丘脑模式生成、神经谱系发生、神经元演化特征等角度，探讨了小鼠、猕猴和人类下丘脑的发育编程和演化方式。这项研究为理解下丘脑发育、功能、疾病以及演化奠定了重要的理论基础。

研究3：绘制大脑“导航图”，构建小鼠全脑单细胞图谱

大脑如何“搭建”出复杂的神经网络？系列成果中，研究团队构建了具有单细胞分辨率的成年小鼠大脑图谱，为大脑功能的理解提供了全新视角。研究发现，不同位置的细胞类型存在显著差异，并通过转录组数据优化了脑区的划分。另外，团队还发现长链非编码RNA的表达在成年小鼠大脑中具有区域选择性，在发育中的小鼠大脑内则呈现出时空动态性。相关成果刊发于《神经元》。

研究4：跨越3.2亿年，探索羊膜动物大脑神经元演化之谜

3.2亿年前，当脊椎动物离开水域来到陆地生活时，它们面对的是全新的挑战，而爬行动物、鸟类和哺乳类等在这个过程中各自摸索出不同的生存智慧。研究团队构建了羊膜类五个代表物种共130万个细胞的跨物种单细胞图谱，揭开了这场跨越3.2亿年的大脑神经元演化之谜。

研究5：解码“记忆橡皮擦”，构建阿尔茨海默病海马体时空图谱

阿尔茨海默病的早期诊断是全球医学界面临的重大挑战，研究团队绘制了全球首个阿尔茨海默病患者海马体的单细胞分辨率“时空图谱”，精准解析了阿尔茨海默病患者海马体不同功能分区的细胞组成、基因表达模式及其空间分布。本研究不仅揭示了阿尔茨海默病发生的关键分子机制，还发现了具有诊断价值的血液标志物，为临床提供了更便捷、精准的诊断工具。

研究6：揭秘损伤与修复进程，绘制小鼠脑出血时空分子图谱

脑出血是致死率最高的脑血管疾病，但由于脑出血的病理机制复杂且缺乏精准干预靶点，至今尚无特异性治疗手段。研究团队绘制了小鼠脑出血后超急性期（3小时）至恢复期（28天）的时空动态分子图谱，为精准诊疗和新药开发提供了重要参考，有望改善脑出血患者的预后与功能恢复。

文|记者林园