當下，全球有約5000萬(wàn)阿爾茨海默癥患者，有超過(guò)3.5億人受到抑郁癥困擾，還有10%以上的兒童患有多動(dòng)癥……各類(lèi)腦疾病越來(lái)越對人類(lèi)健康構成威脅。

人類(lèi)的探索已 涉足星辰大海，但對自己的大腦卻知之甚少。人類(lèi)大腦包含上百億個(gè)神經(jīng)元，用以調控我們的感知認知、情緒情感、記憶決策等功能，是人體最重要、最復雜的器官。

在浙江大學(xué)腦科學(xué)和腦醫學(xué)學(xué)院，有這樣一位跨界人士——龔薇，以工科背景入局腦科學(xué)研究，以每天“打雞血”的熱忱勇闖知識“無(wú)人區”，十年來(lái)深耕腦圖譜繪制、神經(jīng)精準調控等“卡脖子”技術(shù)研發(fā)，并立志以此為終身事業(yè)，為人類(lèi)健康貢獻力量。

人物名片

龔薇

浙江大學(xué)科研院院長(cháng)助理、腦科學(xué)和腦醫學(xué)學(xué)院教授，長(cháng)期從事醫工信交叉研究，聚焦腦圖譜繪制、神經(jīng)精準調控等“卡脖子”技術(shù)研發(fā)，近5年發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，授權發(fā)明專(zhuān)利19項，主持和承擔國家、省部級項目12項。曾獲教育部長(cháng)江學(xué)者，浙江省自然科學(xué)基金委杰出青年等榮譽(yù)。

三分鐘，實(shí)現對較厚腦切片的透明化處理

腦科學(xué)是一種高度倚賴(lài)技術(shù)的科學(xué)，在腦研究上能走多遠，很大程度上取決于相關(guān)的腦技術(shù)的發(fā)展。這對于工科出身、卻從小有個(gè)從醫夢(mèng)的龔薇，不失為一個(gè)積極信號。

從本科、碩士期間學(xué)習的通信編解碼、信號處理、月球車(chē)上的無(wú)人駕駛系統，到博士期間的生物醫學(xué)工程研究，十多年的工科訓練使龔薇練就了一身本領(lǐng)。2013年，她全職加盟浙江大學(xué)醫學(xué)院，逐漸建立起腦科學(xué)知識架構，并很快發(fā)揮出醫工信交叉學(xué)術(shù)背景的優(yōu)勢。

這其中，就包括龔薇研究迄今最亮眼的成果——2019年，龔薇團隊研發(fā)出一種具有完全自主知識產(chǎn)權的超快速光學(xué)清除技術(shù)，可在3分鐘內實(shí)現對較厚腦切片的透明化處理。

什么是光學(xué)清除技術(shù)？據介紹，光學(xué)顯微鏡是研究腦科學(xué)非常重要的手段，但由于光在大腦皮層的穿透深度非常有限，因此需使用特殊試劑對腦組織進(jìn)行透明化處理，增強其透光性，便于顯微鏡觀(guān)察。

“相當于為研究者戴上了‘透視鏡’。通過(guò)這項技術(shù)，大腦瞬時(shí)成為透明的立體，所有結構都變得清晰，研究者可以根據需要標記出想要的內容，了解神經(jīng)元的分布狀況、連接情況等，在電腦端點(diǎn)點(diǎn)鼠標，就能獲得一張大腦3D圖?！饼忁毖菔局?zhù)介紹道。

對于如此重要的研究手段，快速、精準是其進(jìn)化的必然。龔薇團隊的成果，推動(dòng)這項技術(shù)的完成時(shí)間實(shí)現從幾天到3分鐘的歷史性跨越，并能一步到位完成腦組織的透明化處理，極大地降低了科研成本，有望推動(dòng)我國生命科學(xué)的發(fā)展。

如今，經(jīng)過(guò)4年的迭代，龔薇團隊再次刷新紀錄，推動(dòng)該項技術(shù)從較厚腦切片透明化到實(shí)現全器官透明化，甚至成功應用于人腦等臨床組織樣本。今年，她正忙著(zhù)推進(jìn)該成果在醫學(xué)領(lǐng)域轉化落地，“可以應用于術(shù)中病理檢測，準確標記出癌細胞等，再進(jìn)行切除，輔助醫學(xué)診斷?！?/p>

希望自主研發(fā)出

不被“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)

事實(shí)上，超快速光學(xué)清除技術(shù)僅是龔薇在研究中無(wú)心插柳的一項成果?！澳X科學(xué)研究就是這樣，前方一片空白，往前走的每一步都可能有全新發(fā)現，這正是這一領(lǐng)域最有魅力之處?！?/p>

“每天都像打了雞血一樣興奮，希望自己是走在最前面的?！睉汛е?zhù)時(shí)不我待的緊迫感，和行走在知識“無(wú)人區”的冒險感，旁人眼中兩點(diǎn)一線(xiàn)的工作生活、千篇一律的實(shí)驗步驟，龔薇卻眼中有光，腳下有路。

“我們的記憶是真實(shí)的嗎？人類(lèi)大腦被開(kāi)發(fā)了多少？記憶真的可以通過(guò)腦機借口傳輸嗎？”除了光學(xué)清除技術(shù)，龔薇興奮地介紹起眼下正在全力探索的腦功能精準調控技術(shù)。

這項技術(shù)通過(guò)以不同的時(shí)序和模式，精確調控大腦某些神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞，例如嘗試增強或者抑制它們，會(huì )得到哪些反饋，從而更好地認識它們的角色和功能。此外，還能進(jìn)一步利用這些神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞，甚至塑造新的神經(jīng)環(huán)路，達到認識腦、保護腦、增強腦、利用腦等的效果。

“有了這些發(fā)現，對于不可逆的疾病，可以提前保護好相應細胞。還有可能通過(guò)調控，增強參與記憶的細胞，實(shí)現科幻電影中酷炫的記憶存儲技術(shù)，這些都是令人興奮的探索目標?！饼忁闭f(shuō)。

“我們最希望的，是自主研發(fā)出不被‘卡脖子’的關(guān)鍵技術(shù)，并能‘上書(shū)架、上貨架’，發(fā)揮其最大作用?！饼忁睍诚氲?，這項技術(shù)成熟后，在生命科學(xué)上，可以支撐腦科學(xué)研究工作者更好地進(jìn)行科學(xué)探索；在臨床醫學(xué)上，能應用于提前篩查腦疾??；在日常生活中，可用于改善睡眠、增強記憶、集中注意力等，造福更多有需要的群體。