中科院自動化所 建立納米尺度 高通量 腦微觀重建平台

　　2015年6月，中科院院長辦公會通過「腦科學及智能技術卓越創新中心」建設方案。作為雙依託單位，自動化所和上海神經所之間的交流暢通密切。而腦微觀重建平台在這其中發揮著橋樑作用，是促進學科交叉融合的重要載體。

　　2016年04月，平台已經具備了國內最高通量的切片成像能力，擁有超大視場高解析度電鏡顯微技術、高效光電聯合顯微成像技術和大數據量顯微圖像處理技術，具備規模化顯微成像能力和重建分析能力。

　　在團隊所在的實驗室里，30餘套設備包括，場發射掃描電子顯微鏡、深紫外光學顯微系統、原子力顯微鏡、X射線檢查儀、能譜儀、探針台、RIE刻蝕機、鍍膜儀、清洗機等。

　　目前，該平台每天成像數據產生能力達TB量級，最快兩周既可獲得百微米尺寸（譬如果蠅腦蘑菇體）神經組織的成像數據。據團隊中負責高速成像技術的李國慶博士介紹，實驗室在十三期間將獲得中科院修繕購置計劃的支持，並與高速電鏡研製團隊合作，大幅提升重建平台的電鏡數據通量。

　　進行突觸水平神經環路三維重建所必需的技術研究，包括切片製備、顯微成像、數據配准、三維重建等環節。各類大腦神經組織被切成極其細薄的片，在高度集成化的顯微鏡集群中成像，再通過智能化識別的軟體平台，對神經大數據進行標註和分析以及三維重建，呈現出腦細胞彼此連接而形成的線狀延伸，從而構建出一幅幅微觀「大腦線路圖」。

　　與國外科學家相比，自動化所的科研人員是從計算科學出發，融合借鑒神經科學的驗證方式，對於產出的各類神經大數據能夠更快速地進行處理。團隊中負責重建演算法研究的謝啟偉博士介紹說：「我們正在努力構建突觸水平神經大數據標註和分析平台，將實現基輔演算法與機器學習高度自動化輔助，邏輯驗證、啟發式連接校對，人工勞動得到極大解放，具備PB級數據快速標註和分析能力。」屆時，平台將集成自動化收集切片系統、規模化運轉電鏡集群、智能化識別軟體平台，形成樣品製備、自動切片、顯微成像、圖像合成、三維重建的標準化作業工作流程。

http://www.ia.cas.cn/xwzx/kydt/201604/t20160408_4580693.html

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