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全球首次!清华团队用显微仪拍出神经网络,科学界惊呆了!

 只摘不看 2024-09-18 发布于江苏

正文

在一个信息爆炸的时代,科技成果从未像现在这样频繁进入我们的视野。而就在这个9月,清华大学又一次登顶学术界的高峰!这个名为RUSH3D的活体显微仪器,不仅填补了国际上的一项空白,甚至还让科学家可以直接“看”到老鼠看电影时的脑部活动。这不禁让人想感叹:难道清华的科研团队已经开始把科学研究变成艺术创作了吗?

全球首次!清华团队用显微仪拍出神经网络,科学界惊呆了!

清华RUSH3D,填补了什么“空白”?

你可能会问,哎呀这类显微仪器不就是“显微镜”吗?有啥稀奇的?事实可没这么简单!显微镜虽然能让我们观察微小的世界,但它们在面对活体的复杂结构时,往往显得“心有余而力不足。而RUSH3D显微仪,彻底打破了这种局限,它能在活体状态下进行三维成像,还能跨越空间与时间,细致到神经、免疫甚至肿瘤的动态变化。

举个例子,我们大多数人对于显微镜的想象,估计就是一张平面照片,仿佛是在看二维世界的缩影。而RUSH3D就像是给这个平面影像加上了“时间线”,不仅能让你看到物体的三维结构,还能看到它在时间上的变化。这下好,清华大学的科学家们可以“实时追踪”那些看似无穷复杂的神经元网络,甚至还能在老鼠看电影时捕捉到它大脑里“星星点点”的神经元活动。想象一下,研究人员可以像导演一样,随时“切镜头”观察不同脑区,太刺激了吧?

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老鼠看电影,清华看大脑

谈到这里,不得不佩服清华科研团队的创意——让老鼠看电影。别误会,这可不是给它们安排好莱坞大片解压,而是为了观察大脑中神经元的活动。这一过程通过RUSH3D显微仪得以实现。清华的研究人员让小老鼠在清醒状态下观看动态画面,同时利用RUSH3D对它们的大脑进行长时间的全脑范围三维成像,并在足够高的空间分辨率下,观察到17个脑区中的神经元网络。这场“脑内大戏”如同满天繁星般的神经元网络,闪烁出无数光点,为探究生物智能、意识等复杂大脑功能打开了新的大门。

这项技术不仅酷炫,还非常有用!它将大大加速对脑科学和退行性疾病的研究。以前我们在研究大脑退行性疾病时,往往只能从宏观层面了解病变,而RUSH3D显微仪则提供了前所未有的细节观察。研究人员可以实时捕捉到那些最细微的神经元活动,甚至是某些疾病早期的蛛丝马迹。因此,这项技术将为阿尔茨海默症、帕金森症等脑疾病研究带来革命性的进展。

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跨越脑科学,RUSH3D还能做什么?

你以为这项技术只能应用在脑科学领域?那就太小看它了!RUSH3D显微仪器简直就是医学界的“多面手”,不光能追踪大脑活动,还能在其他医学领域“大显神通”。比方说,免疫学领域。病毒入侵人体后的免疫反应是怎样的?免疫细胞是如何运作的?过去我们只能从静态图像中获得有限的信息,而如今有了RUSH3D,研究人员可以像看大片一样“直播”免疫系统的反应过程。

特别是在应对病毒感染的研究中,这种全景式捕捉为科学家们提供了全新的视角。新冠疫情期间,我们见识到了病毒的强大和狡猾,而RUSH3D的出现,将帮助研究人员更好地理解病毒如何影响人体免疫系统,进而开发出更为精准的治疗手段。

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除此之外,RUSH3D还可以对急性脑损伤的修复过程进行实时监测。想象一下,受伤大脑在修复的每一个细节都能被细致入微地捕捉到,并及时反馈给医生。这就像给医生们配备了一个可以“窥探”身体内部的“透视眼”,帮助他们更快、更准确地找到治疗方案。医学研究从来没有像现在这样“透明化”,医生们终于可以真正“看见”人体内部发生的那些神秘变化了。

“中国智造”走向世界

全球首次!清华团队用显微仪拍出神经网络,科学界惊呆了!

清华团队的这一技术突破,不仅对中国的科研水平是一次质的飞跃,更是在国际上打响了“中国智造”的品牌。长期以来,高端科研仪器设备几乎被国外企业垄断,中国科学家往往只能依赖进口仪器,导致研究进度受限。而RUSH3D的面世,让中国生命科学家、医学家第一次有机会自主研发、使用国际领先的高端科研仪器设备,这无疑为我国的基础研究领域注入了强大动力。

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中国已经不仅仅是“世界工厂”,更逐渐成为世界科技创新的领跑者。清华大学的科研成果,标志着中国科研在高精尖领域中不再“仰人鼻息”,而是站在了全球科技创新的前沿。可以预见,随着更多自主创新科技成果的涌现,中国将在全球科研版图中占据越来越重要的席位

从显微镜到宏观社会

回到RUSH3D这项技术的本身,它不仅仅是一项科学工具的进步,更像是一面镜子,映照出当代中国在科技、医疗等领域的飞跃式发展。我们从显微镜中看见的不仅是微小的神经元,免疫细胞,还有中国科技的伟大进步。就像清华的RUSH3D跨越了空间和时间的限制一样,中国也在跨越自身的发展瓶颈,逐步走向世界舞台的中心。

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启发:科研不应止步于“显微镜”

不过,值得思考的是,科技的进步带给我们的究竟是什么?显微镜能让我们看到更微小的世界,但它并不能帮我们看清未来。我们需要的是在科技飞速发展之际,时刻保持对社会、伦理、环境的深刻思考。正如RUSH3D揭示了大脑的神秘运行机制,但我们还需要问的是:在了解大脑的同时,我们又是否更好地理解了人类自己?

全球首次!清华团队用显微仪拍出神经网络,科学界惊呆了!

结语

有了这些高科技,我们是不是该更慎重地思考它们对社会的长期影响?对此你怎么看?

【信息来源】

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