“脑细胞外间隙驱动的脑分区新理论与应用”专题研讨会顺利召开

2025 年 10 月 13 日，由国家自然科学基金委交叉科学部支持的“脑细胞外间隙驱动的脑分区新理论与应用”专题研讨会在大连顺利召开。国家自然科学基金委员会交叉科学部杜全生处长、海南大学校长骆清铭院士和中国科学院电工研究所王秋良院士出席并发言，来自全国各科研院所五十余位跨学科领域专家齐聚大连医科大学，深度交流学术前沿，共同推动我国在脑科学前沿交叉领域的原创性突破，会议开幕式由北京大学韩鸿宾教授主持。

杜全生处长在发言中强调研讨会应聚焦前瞻性、原创性与颠覆性，要探索“独辟蹊径”的研究路径，为脑细胞外间隙领域凝练符合国家战略需求和代表科学前沿的关键科学问题。他指出，脑科学研究正从“静态结构描述”向“动态系统解析”跨越，而脑细胞外间隙作为脑内占比15%-20%的“未知空间”，其分区特性与神经细胞和血管的交互机制，有望成为打破传统研究范式的重要突破口，为后续布局提供方向。

韩鸿宾教授以“脑研究范式质疑与革新的思考”为题作开场主旨报告。他首先回顾了脑科学的发展历史，强调在过去的120多年来，脑科学一直以神经元、胶质细胞和血管为主要研究对象，对脑细胞外间隙关注和研究投入明显不足。韩教授系统介绍了由于脑细胞外间隙方向基础知识的匮乏所导致的业内三大争议焦点，并总结了脑研究所存在的结构性理论缺陷所导致的脑病新药研发困境。尽管20世纪80年代以来，学界发展了三大类活体测量技术，但受限于对流-扩散方程反问题求解的计算模式，难以对间隙结构进行高精度表征。 自2017年以来，冷冻电镜与 人工智能技术的发展为解密和开发利用细胞外间隙空间带来了全新机遇。韩教授总结回顾了团队 20 年来聚焦脑细胞外间隙，原创性研发了磁示踪测量技术，实现了全脑三维成像探测分析，并因此发现了脑细胞外间隙分区系统，提出 “细胞外间隙分区稳态”理论假说。在此基础上，进一步提出经细胞外间隙途径的神经调控理论，建议将细胞外间隙纳入脑病研究新靶点，发展可用人脑的技术与新型临床诊治标志物，打破传统研究思维与局限，为脑科学和脑病治疗开辟新方向。

按照基金委专项要求，本次研讨会设置两个主题单元，上午，研讨会围绕“细胞外间隙精准测量和时空建模智能计算”展开交流，由谢肇恒研究员主持。王秋良院士以“极高场磁共振高分辨小动物成像技术”为题作特邀报告。他介绍，超高场磁共振具有卓越的成像性能，能实现对细胞、蛋白质等大分子的形态结构以及功能的研究，不但有助于揭示重大疾病发病机制，还有望实现疾病的早期预防和精准诊断，将极大推动基础科学与医学的发展。随后，中国科学院深圳先进技术研究院梁栋研究员、南京医科大学周其冈教授、首都医科大学李春林教授分别以“磁共振Live Imaging：从静态摄影到动态摄像”、“海马新生神经元内分泌功能研究”和“fMRI技术瓶颈与经细胞外间隙途径攻关方案”为题，介绍人工智能融合的极速在体动态磁共振成像方案、海马稳态调控下丘脑-垂体-肾上腺内分泌系统、以及活体在体脑“神经细胞-细胞外间隙-血管”三室解耦成像技术。

下午，由首都医科大学李春林教授主持报告环节，围绕“智能计算神经调控和临床脑病精准诊疗”展开交流。骆清铭院士率先作题为“高分辨脑立体定位图谱与脑空间信息学”的特邀报告，介绍了其团队在近期发表在国际顶刊的系列高分辨脑成像新技术。骆院士强调，从新的研究范式研究细胞外间隙与脑分区是至关重要的，并就脑空间信息学的基本概念，脑科学领域潜在的突破口和未来发展方向提出建议和意见。随后，深圳大学屈军乐教授、北京大学谢肇恒研究员分别以“高时空分辨多模态活体脑成像技术及其在脑细胞外间隙与类淋巴研究中的应用”、“脑类淋巴组织液功能成像—调控一体化研究”为题，介绍超分辨与深层活体成像平台、近红外探针结合多光子激发的探测调控”一体化技术，并强调其在ECS/类淋巴通路动态追踪、病理早期识别，以及多物理场耦合仿真预测分区精准干预效应的应用价值。

脑细胞外间隙驱动的脑分区新理论与应用专题研讨会专家报告

韩鸿宾教授主持了专家讨论环节，各位专家围绕主题进行发言讨论。韩鸿宾教授回答了来自不同领域专家的问题，并组织讨论，对各位专家提出的建议和意见进行了梳理：ECS分区特性与稳态机制等重要基础知识应纳入脑科学理论体系；建议结合ECS领域的未知问题，明确未来研究技术路线图，建议设置重大仪器等专项方向，探索“超高场成像-超分辨光学-磁示踪”等跨尺度多模态探测技术；积极推进“三室模型-类脑仿真-智能调控”等创新技术方法的系统攻关；重点加强阿尔兹海默病超早期诊断治疗、脑卒中精准干预、脑病药物靶向递送等前沿方向的攻关。

杜全生处长对研讨会进行了总结，对本次研讨会的学术交流及取得的成果给予高度评价。他指出，脑细胞外间隙的研究体现了交叉科学的颠覆性潜力，后续需重点关注三方面工作：一是加快数据标准化与共享平台建设，避免重复研究；二是聚焦“卡脖子”关键技术（如高特异性探针、多模态成像设备）的联合攻关；三是建立基础-临床协同机制，让脑细胞外间隙研究更好地服务于人民生命健康。

本次研讨会的召开，不仅促进了脑细胞外间隙领域的跨学科学术交流，更为脑科学研究提供了新的研究范式与发展方向。与会专家共同倡议，以本次会议为起点，组建脑细胞外间隙研究协作网络，推动多中心、跨领域合作，为破解脑科学难题、攻克重大脑病贡献力量。

与会期间各领域专家热烈讨论

与会专家集体合影