記者日前從復旦大學獲悉,歷時四年,由該校和張江實驗室共建的張江國際腦影像中心已經建成,從今年5月起已逐步投入使用。眼下,該中心正圍繞腦發育與老化過程、腦疾病的早篩及預後等問題,開展一系列前沿合作與研究。
緊鄰張江科學城核心區域,與國家蛋白質科學中心、上海同步輻射光源、中國科學院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心等多個國家大科學設施呼應,未來,張江國際腦影像中心將致力於打造國際一流的影像前沿技術實驗共享平臺,助力上海科創中心建設。
打造亞洲最大的科研型無創掃描硬體系統中心
近年來,復旦大學在推進「雙一流」建設過程中,積極攻關突破集成電路、人工智慧、生物醫藥等重點產業的難點痛點。在張江復旦國際創新中心,復旦大學布局了「一計劃兩中心」,即國際人類表型組重大科學計劃(生命與健康)、微納電子與量子國際創新中心(信息技術)、腦與類腦智能國際創新中心(交叉)。
在腦與類腦智能國際創新中心下,目前已建成的張江國際腦影像中心,將和尚在建設的張江國際腦庫兩個重大實驗技術平臺一起,進一步推動教育部腦科學前沿科學中心的建設,進而躋身國家「珠峰計劃」首個前沿科學中心。
據了解,張江國際腦影像中心由復旦大學與上海市全球科創中心市級重大專項共同投入4億元,於2016年投入建設,總建築面積3000平方米。該中心以腦測量為基礎,建立具備超高空間與時間解析度,能解析精細腦結構與功能的國際最先進、亞洲規模最大的科研型無創掃描硬體系統中心。
依託復旦大學類腦智能科學與技術研究院,張江國際腦影像中心還將搭建國際最大的多疾病、多模態腦科學資料庫,開發一系列國際領先的類腦智能算法。另外該中心還將與多個全球領先的腦科學研究中心建立合作關係,致力於發起腦與類腦研究國際大科學計劃,為中國乃至世界腦與類腦前沿科學研究做出重要貢獻。
多項「利器」投用,為攻克腦科學前沿增加砝碼
目前,張江國際腦影像中心已擁有從小動物到人體全套磁共振成像設備。探秘大腦工作和發病機制,該中心的幾大「利器」功不可沒。
復旦大學類腦智能科學與技術學院院長馮建峰在接受記者採訪時表示,作為國內目前場強最高的活體磁共振機器,11.7T高場小動物磁共振系統已運行一年,主要是將老鼠作為實驗對象,研究大腦工作和發病的機制。「我們還做了腦腫瘤切除、腦血管病等方面的研究,其中關於腦腫瘤的相關研究已經發表成功和處於投稿中。」
據馮建峰透露,目前一臺臨床型高端3T磁共振系統各方面預備工作已經完成,正在開展預實驗,它將是未來科研的主要工具。「國際上主要的腦科學數據都使用這一機型進行採集,中心也將使用這一機型採集大學生隊列,評估四年大學教育對大學生腦方面的影響,從而更好地規劃大學教育。」
高場7T人體磁共振系統預期本月投入使用,它是目前亞洲第一臺同類機型。馮建峰介紹,各類腦疾病的根源在於神經遞質的失衡,這臺機器可以更清楚地呈現大腦各種神經遞質的分布。與此同時,它還可以讓研究人員進一步了解疾病的發生、發展,從而在降低、預防腦疾病方面邁出堅實一步。另一方面,利用它的高信噪比和高磁敏感對比,可以更好地解碼人類的思維過程,為攻克腦科學的最後堡壘增加砝碼。
超高梯度場強3TConnectome磁共振系統目前也已勵磁完成,預計今年9月投入使用。據介紹,這是一臺為科研定製的儀器,全世界共有四臺。「人類大腦信息處理的奧秘在於它複雜的網絡結構。」馮建峰告訴記者,這臺機器可以實現以最高精度重構人腦的網絡聯結結構,為解秘大腦提供更多可能性。值得一提的是,它還能使我國與美國、英國等高校站上同一起跑線,共同攻關科研難題。