1000亿个神经元、500万亿个突触，以及氨基酸、多肽和蛋白质所构成的神经递质等多种复杂因子存在于人类脑部。正是由此，脑科学被称为人类的“终极疆域”，要叩响这扇大门尤为困难。21世纪以来，随着研究方法与研究手段的突破，人们逐渐找到了方向。如今，脑科学已成为科学研究的最热门领域之一，吸引无数科学家投身这一领域。
近日，东南大学脑科学与智能技术研究院在单细胞精度全脑映射领域取得重要进展，相关成果以“Cross-modal coherent registration of whole mouse brains”为题，在线发表于国际方法学顶级期刊Nature Methods。该项目由东南大学脑科学与智能技术研究院牵头，联合中美两国顶尖高校、科研院所完成。
（mBrainAligner用于跨模态图像配准、大脑轮廓绘制、全脑完整形态神经元重建数据映射、fMOST鼠脑图谱建立的总体流程）
全脑神经元映射和解析是脑科学研究的重要方向，近年来全脑成像数据正以前所未有的速度增加，但是高精度跨模态脑配准仍然是一个巨大挑战。针对上述难题，东南大学课题团队构建了跨模态图像配准管线——mBrainAligner，以系统化应对模式生物跨模态脑配准挑战。并与腾讯公司研究人员紧密合作，研发了在线多模态数据配准平台，已提供给世界范围内研究人员使用。mBrainAligner将持续为“中国脑计划”中多类模式生物脑图谱构建及相关神经生物学研究提供支撑。
2021年9月，科技部网站正式发布科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目2021年度项目申报指南的通知，涉及59个研究领域和方向，国家拨款经费概算31.48亿元。指南的发布标志着酝酿6年多的中国脑计划项目正式启动。中国脑计划自从2014年宣布以来，就备受各界关注。预计，未来中国脑计划整体规模有望达到百亿甚至千亿级，比肩美国脑计划。
向自然科学“终极疆域”发起挑战，深入探索和理解人脑的奥秘，跨过机器与人的“最后一道界限”，使机器最终达到人类智能水平，是东南大学脑科学研究工作者的远大梦想。
此前，学校多个单位从事脑科学及相关领域研究——
- 韦钰院士2002年建立的国内首个以学习科学为主要研究的文、理、工、医多学科综合交叉的研究机构——学习科学研究中心长期围绕对人类智能发展的促进和评测，开展从基因、神经递质、脑功能、生理、心理到行为的多层次跨学科转化研究，以期指导青少年教育实践。
- 汇集了大批高层次人才的生命科学研究院在神经发育机制尤其是儿童孤独症的致病机制研究方面成果丰硕，已达到国际先进水平。
- 拥有大批具有海外丰富科研经历的学科带头人以及国家级突出贡献专家的医学院和中大医院在脑疾病的致病机理、脑影像技术的开发等研究方向有突出成绩。
- 90%以上教师具有海外留学背景的生物科学与医学工程学院和仪器科学与工程学院在脑科学研究相关的高通量组学研究、基于脑芯片的生物人工智能器件开发、脑机接口的神经调控技术等方面研究成果显著。
- 与美国合作的SEU-Allen东南大学-艾伦脑研究所联合研究中心，在脑科学大数据的建立、分析与可视化方面代表着国际顶级水平。
2018年，东南大学成立“脑科学与智能技术研究院”，学校整合现有脑科学研究力量，并与美国艾伦脑研究所等多家著名机构合作，定位脑科学前沿领域、为全世界提供脑科学大数据资源, 将脑智能应用达到国际领先水平。研究院一成立，就汇聚了来自工程学、生命科学、信息与计算机科学、人工智能等多个学科的 50 多位博士，他们加入这个机构，致力于探索脑科学的奥秘。
近期以来，脑科学与智能技术研究院已经在脑图谱以及全脑神经元的形态多样性取得重要成就。2021年10月，Nature主刊在线发表东南大学团队科研成果，文章报道了目前全世界最大的1741鼠脑神经元数据集，有力地证明了量化的完整单细胞解剖学分析对神经细胞类型鉴定是至关重要的。此外，在Nature同期发表的两篇文章 “A multimodal cell census and atlas of the mammalian primary motor cortex（哺乳动物初级运动皮层的多模式细胞普查和图谱）”，“Cellular anatomy of the mouse primary motor cortex（小鼠初级运动皮层的细胞解剖）”，东南大学团队都为脑神经元重建与数据智能分析做出了重要贡献，为文章的共同作者。
科学研究尤为复杂，要想破解人类大脑的“秘密”或许还需要时间。但我们能看到的是面对脑科学这一“人类的终极疆域”，诸多探索者都驶出了自己的方舟。大脑工作机制的探索、基于脑科学的新型智能技术、智能技术在脑科学中的应用、人机交互智能技术、医学影像大数据等脑科学前沿领域和无数未解的难题，深深地吸引着东大科研人前去探索，学校也将继续努力探索自然科学奥秘，以期为科技的发展与进步做出更大贡献！
关注“东南大学本科招生”头条号，获取更多精彩资讯！
本文部分素材来自：东南大学官微、东南大学新闻网、东南大学本科招生、第一财经等
,
