生物行移动版

历时十年，数据量达1万亿字节，分辨率提升50倍

国际神经科学家团队历经十年，成功构建了首张超高清三维人脑图谱，为神经科学研究带来里程碑式突破。该项目被称为“大脑”（BigBrain），由德国杜塞尔多夫海因里希·海涅大学、加拿大麦吉尔大学等机构联合推进。

图片来源：AMUNTS, ZILLES, EVANS ET AL

研究团队通过对一名65岁女性的大脑进行7400个切片的显微成像，每个切片厚度仅为头发丝的几分之一，累计耗时约1000小时，生成约1万亿字节的数据。随后，德国和加拿大的超级计算机历时数年完成三维结构重建。

该图谱以20微米的超高分辨率，远超此前磁共振成像（MRI）的人脑图（分辨率为1毫米），清晰度提升50倍以上。图谱精确展现了大脑皮质层及全脑各区域神经元的分布差异，为理解大脑功能分区和神经元集群提供了全新视角。

美国圣路易斯华盛顿大学神经生物学家David Van Essen评价道：“这些图像的质量堪比17世纪地图绘制的巅峰之作。新图谱将基因表达、神经解剖和神经活动等多维数据整合，为科学家深入探索大脑特定区域提供了基础。”

加拿大麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所的共同作者Alan Evans指出：“深入了解大脑内部结构和生理特性，将彻底改变我们对大脑的认知。”该成果已于2013年6月20日发表在《科学》杂志，并向全球科学界开放完整数据集。

“大脑”项目是欧盟“人脑工程”计划的重要组成部分，耗资10亿欧元，旨在通过超级计算机模拟人类大脑。首席作者Katrin Amunts表示，精细的神经元集群数据将为大脑模拟提供逼真的参数。

Van Essen补充道，尽管目前的数据仅来自单一个体，但这为未来多样化人脑数据的采集和分析奠定了基础，类似于人类基因组测序的先驱意义。该图谱将成为后续脑科学数据集的重要参照标准。

瑞典斯德哥尔摩国际神经信息学协调组织执行理事Sean Hill指出，脑科学正迈向大数据时代，数据管理与处理能力亟需提升。Amunts团队已启动“大脑2号”图谱的绘制，未来有望实现更高分辨率和更大数据量的人脑结构分析。

（段歆涔）

《中国科学报》 (2013-06-24 第2版 国际)