蒲慕明院士、骆清铭院士点评！带你看懂脑科学领域里程碑式成果

7月12日，国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）发布全球迄今最完整的。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、华大生命科学研究院等多家单位的100多位跨学科、跨领域的研究人员共同完成。

该研究成果发布后，中国科学院院士、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明，中国科学院院士、海南大学校长骆清铭等脑科学领域专家予以点评，文章部分主创作者为热点问题答疑释惑，一起来看看吧！

问

关于灵长类大脑的研究，此前国内外相关领域进行到了哪个阶段？本次研究成果取得了哪些突破？

孙怡迪（文章共同通讯作者、中国科学院脑智卓越中心青年研究员）：灵长类动物的大脑体积是比较大的，而且分成了不同的脑区来实现复杂的功能。之前国内外关于灵长类大脑的研究主要局限在个别脑区，比如对于运动皮层单一的脑区进行单细胞转录组分析，来研究这个区域中有什么细胞类型以及细胞类型分布的规律。但受限于技术手段，这些研究通常只是一个很小的区域，难以实现大规模的、高通量的转录组数据的绘制。

本次研究基于华大自主研发的时空组学技术与高通量单细胞核转录组测序技术，首次对猕猴大脑皮层的143个脑区中单个细胞的基因表达及状态、空间分布信息进行联合分析，获取了最完整的猕猴大脑皮层的转录组数据，成功绘制了全球首个猕猴大脑全皮层的三维单细胞图谱。

问

作为脑科学研究领域的领军人物，您如何评价本次研究成果的意义？

骆清铭（中国科学院院士、海南大学校长）：非人灵长类动物与人类具有95%以上的遗传物质同源性和最接近的基因背景及表型特征，是许多神经系统疾病研究最合适甚至是唯一的模型动物。非人灵长类如猕猴脑皮层的细胞有多少种类型、这些细胞按什么规律组织在一起等，是国际科学前沿也是各国脑计划优先布局的研究热点。

本项研究工作为进一步理解脑结构和功能提供了重要的基础数据库，将有助于理解脑细胞的构成以及脑疾病发生发展的原因，是具有里程碑意义的进展。

问

本次研究绘制的猕猴脑细胞图谱，对未来脑科学领域的发展起到何种作用？

蒲慕明（中国科学院院士、中国科学院脑智卓越中心学术主任）：猕猴大脑图谱的绘制工作可以分为三类，第一类是本次研究完成的脑细胞分布图谱。第二类是结构图谱，在明确了猕猴脑细胞类型之后，我们能够追踪不同细胞的连接，真正完成各类细胞之间的连接图谱。同时，在这个基础上，我们还可以研究这些连接产生了什么功能，也就是第三类——功能图谱。

可以说，脑细胞分布图谱是进一步研究结构图谱和功能图谱的必要条件。本次研究成果是一个很好的开端，为后续一系列的脑科学研究计划提供了重要的参考基础。

问

AI算法在本次研究中扮演了什么样的角色？

姚建华（文章共同通讯作者、腾讯AI Lab AI医疗首席科学家）：时空组学技术Stereo-seq是全球领先的一项技术，它的主要特点是视野大、分辨率高，这样也就造成了数据量非常大。在庞大的数据量面前，传统的数据分析方法很难取得较好的结果，因此需要更先进的AI算法，才能实现非常高效、准确的分析。

AI算法在本次研究中主要负责两方面工作，一个是定位细胞，另一个是把每类细胞准确地注释出来。这些工作的完成，主要也是基于我们前期在图像分析以及基因数据分析上积累的优势。

问

研究团队接下来期待在哪些研究方向取得新进展？

李澄宇（文章共同通讯作者、中国科学院脑智卓越中心研究员）：在本次研究的基础上，研究团队后续将聚焦在两个方向进行重点攻关。第一个方向是人脑相关的研究，因为我们最终还是希望能够更好地理解人脑，帮助推进人类脑疾病的研究和治疗。目前关于阿尔茨海默病、抑郁症、帕金森病等疾病，我们急需找到有哪些好的治疗靶点。原创性靶点是一个国家在生物医药领域是否占有领先地位的一个重要标志，所以我们也希望能够在这方面有所突破。

此外，了解大脑有一个很重要的方向就是演化。我们现在规划了演化方向的研究工作，希望通过比较性研究，探索关键脑区中关键类型的细胞是在什么时候出现的、如何出现的。这对未来理解人脑智能的产生是相当重要的，也是我们接下来重点攻关的第二个方向。

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