“到2020年完成有20万个神经元的斑马鱼全脑介观图谱的绘制。”5月2日,香山科学会议召开“全脑介观神经联接图谱”国际合作计划特别会议,中国科学院外籍院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明介绍,中国科学家将从模式动物斑马鱼入手从全脑尺度上解读脑工作原理,利用期间形成的脑科学研究技术,进一步于2030年完成猕猴全脑介观图谱。
“介观”介于“宏观”和“微观”之间,研究纳米、微米级别的神经元细胞的类型和活动。“斑马鱼全脑介观图谱不只要绘制20万个神经元的位置,还要完成神经元细胞的分类,并确定几百种神经元细胞的输入和输出活动,每个种类完成至少10个脑活动的追踪。”蒲慕明说。可以理解为,画出神经元分布图、确定“角色”(哪些管运动、哪些管情感、哪些管思考)、确定动作或情感与神经元“输入”“输出”的对应关系。
“介观全脑活动数据量巨大,以50纳米为层高边切片边扫描,完成1立方毫米的鼠脑活动的高效成像、数据解析为例,利用现有仪器需要9年时间。”中科院自动化所研究员韩华介绍,为此,他们研究的拥有自主知识产权的高通量电镜三维影像系统正在逐步提高成像技术和识别算法的速度,做到高精、快速。利用该平台,中科院神经科学研究所研究员杜久林团队完成了大脑体积约为0.5立方毫米的幼龄斑马鱼全脑神经联接图谱的绘制。来源:科技日报
太赫兹波是宝贵的战略资源 太赫兹波(THz波)或称为太赫兹射线(THz射线)是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将这一波段统称为远红外射线。
太赫兹波是指频率在0.1—10THz范围的电磁波,波长在30um—3mm范围,介于微波与红外线之间,属于全人类的宝贵的电磁资源,也是电磁波谱中唯一没有获得较全面研究并很好加以利用的最后一个波谱区间。实际上,早在一百年前,就有科学工作者涉及过这一波段。
在1896年和1897年,Rubens和Nichols就涉及到这一波段,红外光谱到达9um(0.009mm)和20um(0.02mm),之后又有到达50um的记载。之后的近百年时间,远红外技术取得了许多成果,并且已经产业化。
但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少,主要是缺乏有效太赫兹产生源和灵敏探测器,因此这一波段也被称为THz间隙。随着80年代末90年代初一系列新技术、新材料的发展,特别是超快技术的发展,使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术,THz技术得以迅速发展,并在世界范围内掀起一股THz研究热潮。
太赫兹波有很多优越的特性,在材料分子光谱信息分析、材料与结构的无损探伤及三维层析、违禁物品反恐检查、生物组织的活体检查、高精度保密雷达、卫星间宽带通信等方面的研究中展现了独特的优势,在天体物理学、等离子体物理学、光谱学、材料学、生物学、医学成像、环境科学、信息科学等领域有着广阔的应用前景。 太赫兹波有非常重要的学术和应用价值(有的已处于实用),使得全世界各国都给予了极大的关注,美国、欧州和日本尤为重视。
2004年美国TECH.REV.将THz技术列为未来改变世界的十大技术之一,而日本于2005年1月8日更是将THz技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首,举全国之力进行研发。另外,俄罗斯、韩国、以色列、澳大利亚等许多国家和地区政府、机构、企业、大学和研究机构纷纷投入到THz的研发热潮之中。
太赫兹研究迅猛发展 2001年首都师范大学太赫兹实验室成立,杨国桢院士任实验室学术委员会主任,张存林教授任实验室主任。在当时,国内在太赫兹研究领域几乎是一片空白。
实验室主任张存林教授首先做的是聘请了时任美国伦斯勒理工大学太赫兹中心主任的张希成教授、中国科学院物理研究所张杰院士和汪力研究员作为实验室的特聘教授,同时加大了实验室人才引进的力度,陆续引进了德国留学的张岩研究员和荷兰回国的赵国忠研究员,奠定了太赫兹实验室发展的基础。 几年艰难发展之后,实验室迎来了千载难逢的发展机遇。
2005年11月22日,根据太赫兹科学技术所蕴含的重要学术研究价值,及其在国民经济和国防建设领域的潜在应用前景,结合当时世界各国对这一领域的研究力度和关注,以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次香山会议在北京召开。来自科研院所、高等院校等相关领域的44名专家学者参加了此次学术讨论会,交流国内外THz科学技术的研究现状和发展趋势,探讨了我国THz科学技术研究的重大科学问题和拟要解决的关键技术。
刘盛纲、姚建铨、张杰、杜祥琬、母国光、周炳琨、杨国桢、姜文汉、范滇元、樊明武、朱静等11位院士在会上发言,对THz科学技术的重要性和我国未来发展战略提出了宝贵意见。在会上,张存林教授向与会同行介绍了最近几年的工作,得到了专家同行们的广泛认可。
会后,首都师范大学太赫兹实验室被确定为全国太赫兹技术开放研发平台之一(香山会议简报),极大促进了太赫兹科学与技术在我国的发展。 2006年实验室被正式批准为北京市“太赫兹波谱与成像”重点实验室。
2007年获批太赫兹光电子学省部共建教育部重点实验室。2008年获批中关村开放实验室。
2010年通过教育部验收,正式成为太赫兹光电子学教育部重点实验室。2011年获批北京市太赫兹与红外工程技术研究中心和无损检测新技术北京市工程实验室。
实验室具有科研用房3000平方米,其中千级超净实验室6间,面积675平方米。科研仪器设备总值超过4000万元。
近三年中,实验室共承担包括国家重大科学仪器设备开发专项、国家973计划、国家863、国家自然科学基金重大项目等各类项目30余项,总科研经费9300多万元;发表SCI索引论文180多篇,其中不乏国际上在物理领域的知名杂志Phys. Rev. Lett.,Appl.Phys.Lett.,OPTICS LETTERS,OPTICS EXPRESS等;申请专利16项,已授权11项;制定国家标准3项;完成学术著作4本。 实验室以太赫兹光电子学的基本物理问题及其应用为主要研究内容,主要开展太赫兹波谱、太赫兹成像、太赫兹和红外无损检测、太赫兹传输与物质相互作用四个研究方向。
在太赫兹波谱方向,成功研制宽谱太赫兹时域光谱仪、便携式太赫兹时域光谱仪,并在已有的研制基础上获得科技部重大仪器专项“基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发”的支持(资助总额1.4035亿元),作为第一技术支撑单位,与大恒新纪元科技股份有限公司合作,开拓太赫兹光谱仪的产业化生产,极大促进了太赫兹领域的发展,为我国太赫兹领域的发展提供了仪器和方法基础。同时在太赫兹波源的发展上,实验室成功研制。
在日常的生活中发现宝宝反应较差,不爱笑,交流少,对头的控制能力差,在竖立位时多左右摇动或偏向一侧或后仰。
双上肢易内收内旋,握拳,拇指内收,不能双手相抱,手不能入口,俯卧位时肘支撑完成困难,围巾征异常,多不能完成主动翻身,双下肢肌张力高,足尖着床或双腿交叉,踝关节抵抗明显,趾关节屈曲明显,内收肌角及腘窝角小于正常儿。 小儿脑瘫症状:注视追物不好或者时间短,头的控制力较差,容易后仰,另外颈后离床高,仰卧俯卧常偏向一侧,俯卧时头不能抬起或抬起不充分,时间短。
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