龔薇：勇闖腦科學“無人區(qū)”
杭州日報訊 當下，全球有約5000萬阿爾茨海默癥患者，有超過3.5億人受到抑郁癥困擾，還有10%以上的兒童患有多動癥……各類腦疾病越來越對人類健康構(gòu)成威脅。
人類的探索已 涉足星辰大海，但對自己的大腦卻知之甚少。人類大腦包含上百億個神經(jīng)元，用以調(diào)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。
在浙江大學腦科學和腦醫(yī)學學院，有這樣一位跨界人士——龔薇，以工科背景入局腦科學研究，以每天“打雞血”的熱忱勇闖知識“無人區(qū)”，十年來深耕腦圖譜繪制、神經(jīng)精準調(diào)控等“卡脖子”技術(shù)研發(fā)，并立志以此為終身事業(yè)，為人類健康貢獻力量。
三分鐘，實現(xiàn)對較厚腦切片的透明化處理
腦科學是一種高度倚賴技術(shù)的科學，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、卻從小有個從醫(yī)夢的龔薇，不失為一個積極信號。
從本科、碩士期間學習的通信編解碼、信號處理、月球車上的無人駕駛系統(tǒng)，到博士期間的生物醫(yī)學工程研究，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醫(yī)學院，逐漸建立起腦科學知識架構(gòu)，并很快發(fā)揮出醫(yī)工信交叉學術(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(quán)的超快速光學清除技術(shù)，可在3分鐘內(nèi)實現(xiàn)對較厚腦切片的透明化處理。
什么是光學清除技術(shù)？據(jù)介紹，光學顯微鏡是研究腦科學非常重要的手段，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行透明化處理，增強其透光性，便于顯微鏡觀察。
“相當于為研究者戴上了‘透視鏡’。通過這項技術(shù)，大腦瞬時成為透明的立體，所有結(jié)構(gòu)都變得清晰，研究者可以根據(jù)需要標記出想要的內(nèi)容，了解神經(jīng)元的分布狀況、連接情況等，在電腦端點點鼠標，就能獲得一張大腦3D圖�！饼忁毖菔局榻B道。
對于如此重要的研究手段，快速、精準是其進化的必然。龔薇團隊的成果，推動這項技術(shù)的完成時間實現(xiàn)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，有望推動我國生命科學的發(fā)展。
如今，經(jīng)過4年的迭代，龔薇團隊再次刷新紀錄，推動該項技術(shù)從較厚腦切片透明化到實現(xiàn)全器官透明化，甚至成功應用于人腦等臨床組織樣本。今年，她正忙著推進該成果在醫(yī)學領(lǐng)域轉(zhuǎn)化落地，“可以應用于術(shù)中病理檢測，準確標記出癌細胞等，再進行切除，輔助醫(yī)學診斷�！�
希望自主研發(fā)出不被“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)
事實上，超快速光學清除技術(shù)僅是龔薇在研究中無心插柳的一項成果。“腦科學研究就是這樣，前方一片空白，往前走的每一步都可能有全新發(fā)現(xiàn)，這正是這一領(lǐng)域最有魅力之處�！�
“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鴷r不我待的緊迫感，和行走在知識“無人區(qū)”的冒險感，旁人眼中兩點一線的工作生活、千篇一律的實驗步驟，龔薇卻眼中有光，腳下有路。
“我們的記憶是真實的嗎？人類大腦被開發(fā)了多少？記憶真的可以通過腦機借口傳輸嗎？”除了光學清除技術(shù)，龔薇興奮地介紹起眼下正在全力探索的腦功能精準調(diào)控技術(shù)。
這項技術(shù)通過以不同的時序和模式，精確調(diào)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(xiàn)，對于不可逆的疾病，可以提前保護好相應細胞。還有可能通過調(diào)控，增強參與記憶的細胞，實現(xiàn)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。”龔薇說。
“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‘上書架、上貨架’，發(fā)揮其最大作用�！饼忁睍诚氲溃@項技術(shù)成熟后，在生命科學上，可以支撐腦科學研究工作者更好地進行科學探索；在臨床醫(yī)學上，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。
人物名片
龔薇
浙江大學科研院院長助理、腦科學和腦醫(yī)學學院教授，長期從事醫(yī)工信交叉研究，聚焦腦圖譜繪制、神經(jīng)精準調(diào)控等“卡脖子”技術(shù)研發(fā)，近5年發(fā)表學術(shù)論文40余篇，授權(quán)發(fā)明專利19項，主持和承擔國家、省部級項目12項。曾獲教育部長江學者，浙江省自然科學基金委杰出青年等榮譽。
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