龚薇：勇闯脑科学“无人区”

杭州日报讯 当下，全球有约5000万阿尔茨海默症患者，有超过3.5亿人受到抑郁症困扰，还有10%以上的儿童患有多动症……各类脑疾病越来越对人类健康构成威胁。

人类的探索已 涉足星辰大海，但对自己的大脑却知之甚少。人类大脑包含上百亿个神经元，用以调控我们的感知认知、情绪情感、记忆决策等功能，是人体最重要、最复杂的器官。

在浙江大学脑科学和脑医学学院，有这样一位跨界人士——龚薇，以工科背景入局脑科学研究，以每天“打鸡血”的热忱勇闯知识“无人区”，十年来深耕脑图谱绘制、神经精准调控等“卡脖子”技术研发，并立志以此为终身事业，为人类健康贡献力量。

三分钟，实现对较厚脑切片的透明化处理

脑科学是一种高度倚赖技术的科学，在脑研究上能走多远，很大程度上取决于相关的脑技术的发展。这对于工科出身、却从小有个从医梦的龚薇，不失为一个积极信号。

从本科、硕士期间学习的通信编解码、信号处理、月球车上的无人驾驶系统，到博士期间的生物医学工程研究，十多年的工科训练使龚薇练就了一身本领。2013年，她全职加盟浙江大学医学院，逐渐建立起脑科学知识架构，并很快发挥出医工信交叉学术背景的优势。

这其中，就包括龚薇研究迄今最亮眼的成果——2019年，龚薇团队研发出一种具有完全自主知识产权的超快速光学清除技术，可在3分钟内实现对较厚脑切片的透明化处理。

什么是光学清除技术？据介绍，光学显微镜是研究脑科学非常重要的手段，但由于光在大脑皮层的穿透深度非常有限，因此需使用特殊试剂对脑组织进行透明化处理，增强其透光性，便于显微镜观察。

“相当于为研究者戴上了‘透视镜’。通过这项技术，大脑瞬时成为透明的立体，所有结构都变得清晰，研究者可以根据需要标记出想要的内容，了解神经元的分布状况、连接情况等，在电脑端点点鼠标，就能获得一张大脑3D图。”龚薇演示着介绍道。

对于如此重要的研究手段，快速、精准是其进化的必然。龚薇团队的成果，推动这项技术的完成时间实现从几天到3分钟的历史性跨越，并能一步到位完成脑组织的透明化处理，极大地降低了科研成本，有望推动我国生命科学的发展。

如今，经过4年的迭代，龚薇团队再次刷新纪录，推动该项技术从较厚脑切片透明化到实现全器官透明化，甚至成功应用于人脑等临床组织样本。今年，她正忙着推进该成果在医学领域转化落地，“可以应用于术中病理检测，准确标记出癌细胞等，再进行切除，辅助医学诊断。”

希望自主研发出不被“卡脖子”的关键技术

事实上，超快速光学清除技术仅是龚薇在研究中无心插柳的一项成果。“脑科学研究就是这样，前方一片空白，往前走的每一步都可能有全新发现，这正是这一领域最有魅力之处。”

“每天都像打了鸡血一样兴奋，希望自己是走在最前面的。”怀揣着时不我待的紧迫感，和行走在知识“无人区”的冒险感，旁人眼中两点一线的工作生活、千篇一律的实验步骤，龚薇却眼中有光，脚下有路。

“我们的记忆是真实的吗？人类大脑被开发了多少？记忆真的可以通过脑机借口传输吗？”除了光学清除技术，龚薇兴奋地介绍起眼下正在全力探索的脑功能精准调控技术。

这项技术通过以不同的时序和模式，精确调控大脑某些神经元或胶质细胞，例如尝试增强或者抑制它们，会得到哪些反馈，从而更好地认识它们的角色和功能。此外，还能进一步利用这些神经元或胶质细胞，甚至塑造新的神经环路，达到认识脑、保护脑、增强脑、利用脑等的效果。

“有了这些发现，对于不可逆的疾病，可以提前保护好相应细胞。还有可能通过调控，增强参与记忆的细胞，实现科幻电影中酷炫的记忆存储技术，这些都是令人兴奋的探索目标。”龚薇说。

“我们最希望的，是自主研发出不被‘卡脖子’的关键技术，并能‘上书架、上货架’，发挥其最大作用。”龚薇畅想道，这项技术成熟后，在生命科学上，可以支撑脑科学研究工作者更好地进行科学探索；在临床医学上，能应用于提前筛查脑疾病；在日常生活中，可用于改善睡眠、增强记忆、集中注意力等，造福更多有需要的群体。

人物名片

龚薇

浙江大学科研院院长助理、脑科学和脑医学学院教授，长期从事医工信交叉研究，聚焦脑图谱绘制、神经精准调控等“卡脖子”技术研发，近5年发表学术论文40余篇，授权发明专利19项，主持和承担国家、省部级项目12项。曾获教育部长江学者，浙江省自然科学基金委杰出青年等荣誉。