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■本报记者 王敏。

生物体内，成像一张由亿万外周神经纤维编织成的科学精细“生命物联网”，承载着大脑与全身器官的纤双向通信，调控运动、毫毕感觉以及内脏的见新技术功用。

但是完成网，看清这张网络的小鼠新闻“真容”却极端困难。因为神经纤维直径仅为发丝直径的最快亲女孩感觉几十分之一，弯曲交错遍及全身。长时间以来，在“看得清”单根神经纤维的一起，怎么“看得全”全身神经网络全体构架，是神经科学范畴亟待打破的技能瓶颈。

我国科学技能大学教授毕国强、刘北明与合肥综合性国家科学中心人工智能研讨院、我国科学院深圳先进技能研讨院团队协作，创始了一套全球最快的小鼠全身亚细胞分辨率三维成像技能“blockface-VISoR”。

该技能仅用40小时就能完结成年小鼠全身神经网络的高清成像，并制作出外周神经的精细图谱。其成像功率较现有技能进步数倍至数十倍，成像分辨率也从传统光片显微成像的安排细胞级提升至均一亚细胞级，可明晰捕捉直径数微米的女性啥感觉单根神经纤维。相关研讨作用近来发表于《细胞》。

毕国强表明，这项打破性技能不只有助于树立外周神经衔接图谱研讨的新范式，处理神经调控结构的根底性问题，还在发育生物学、体系解剖学和生物医药等范畴具有重要运用远景。

40小时完结小鼠“全身成像”。

神经体系由中枢神经体系和外周神经体系组成，是一个由遍及全身的杂乱神经元相互衔接的网络。

前期研讨中，毕国强团队研制了全球最快的同步飞扫“VISoR”技能，在2019年完结了1.5小时内小鼠全脑的亚微米分辨率成像、2021年完结了猕猴全脑微米分辨率三维成像。

但是男人爽是什么感觉，这种先切片后通明化的全脑成像战略不适用于小鼠全身样品。“因为与相对细密均质的大脑不同，小鼠身体里有许多适当独立的内脏器官，它们之间又有许多空腔，在切片过程中许多安排简单散落丢掉。”毕国强向《我国科学报》介绍。

针对这一技能难题，团队提出“小鼠全身通明处理-原位切片+切面三维成像”战略，改善了小鼠全身通明化处理的流程，研制了新的“blockface-VISoR”成像体系——在VISoR显微镜上直接搭建了一台精细主动切片设备。

“具体来说，咱们首要对通明小鼠样品进行逐层切片，然后在切片安排外表下0.6毫米的深度拍照三维图画。每拍完一层，就切掉样品0.4毫米安排。如此循环推进，大约切了200屡次后，完结了整只小鼠的全身神经图画收集。最终经过计算机将数百层图画无缝拼接成完好的三维结构。”毕国强说。

这种战略处理了小鼠样品全体成像时深层安排含糊的问题，初次在40小时内完结了成年小鼠全身均一的亚细胞分辨率三维成像，可以明晰看见小鼠的单根神经纤维。据悉，单只小鼠可发生约7万GB的巨大原始图画数据，适当于数千部高清电影。

《细胞》审稿人点评这项作业说：“这些剖析在集体和单细胞层面均发生了惊人的精细数据。尤为重要的是，这项技能的开始运用为相关研讨带来了新见地。”。

敞开“看见全身神经网络”新时代。

值得一提的是，因为样品制备办法具有高荧光保存性，“blockface-VISoR”成像技能可以兼容神经科学范畴常用的符号办法。

毕国强介绍，比方，当时的作业与转基因鼠荧光符号、免疫荧光符号和嗜神经病毒示踪办法结合，可精确解析脑神经、脊神经和自主神经等不同类型外周神经的三维衔接结构，为中枢-外周神经图谱制作、疾病机制解析等供给全维度研讨技能。

此次研讨中，团队取得了一系列打破性作用：经过追寻单根神经纤维，初次发现脊神经元投射的新特征；经过全身免疫荧光符号，构建首个小鼠全身交感神经体系的高精度图谱……。

“眼见为实。咱们可以不依赖直接依据，直接‘看见’全身神经网络怎么精细衔接、怎么与不同安排器官相互作用。”毕国强以为，这项技能有望经过体系破解“生命物联网”的线路图，协助回答生物医学范畴许多悬而未决的关键问题，并为未来精准医学新技能的开发奠定底层结构数据根底。

例如，经过全面精准定位神经退行性疾病的前期结构变异，清晰疾病的致病机理；以可视化方法评价药物对全身安排和器官的靶向作用，加快药物研制进程；经过了解交感和迷走神经的精确投射途径，优化外周神经调控疗法。此外，未来还可以经过人体成像，把千年前史的人体解剖图谱晋级为具有细胞分辨率的介观数字生命模型，为器官再造安排工程供给蓝图。

以技能和数据推进生物医药穿插协作。

关于该研讨，美国加州大学圣地亚哥分校神经物理学家David Kleinfeld和Beth Friedman以为，近几十年来，全身性功用的了解长时间受限于缺少完好的周围神经环路图谱，“毕国强团队的开创性作业，将高通量全身成像技能推至可以制作脑神经与外周神经的单神经元纤维水平图谱。该新技能完结的完好性与精确性，为整合神经功用与动物体系生理学研讨供给了急需的技能结构，标志着向全体观工程研讨范式的重要改变”。

毕国强表明，blockface-VISoR成像技能仍有改善空间。下一步，团队将经过晋级多相机成像体系进步数据收集功率，探究在更大标准生物样品成像范畴的运用。未来，团队将继续揭露研讨作用图画数据集，完结资源全球同享，以技能和数据推进生物医药穿插协作。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.011。