近日，國家自然科學基金委員會公布2023年重大項目立項信息，華東師大化學與分子工程學院田陽教授牽頭的項目“基于大科學裝置的腦海馬區(qū)分子圖譜分析”獲批立項。該項目由華東師范大學牽頭，并聯(lián)合中科院大連化學物理研究所、蘇州大學、上海大學、中科院長春應(yīng)用化學研究所申報。
華東師大化學與分子工程學院田陽教授
田陽教授團隊長期從事活體腦成像及神經(jīng)分子分析測量方面的工作，在發(fā)展活體腦化學分子的精準測量策略、建立長時程穩(wěn)定高分辨腦成像、創(chuàng)建高速光生理成像分析新方法等方面取得了系列創(chuàng)新性的研究成果。這次重大項目的獲批和實施將為人類認識腦、治療腦疾病和發(fā)展類腦人工智能提供支撐。腦分子時空圖譜，其主要是在腦區(qū)、細胞、細胞器等幾何結(jié)構(gòu)信息的腦結(jié)構(gòu)圖譜的基礎(chǔ)上，進一步附加能夠體現(xiàn)分子種類濃度和空間分布以及動態(tài)變化等功能信息的腦功能圖譜，并最終在時間尺度上實現(xiàn)時間分辨融合，進而獲得腦分子時空圖譜。繪制腦分子時空圖譜對理解學習記憶等神經(jīng)生理活動，解析阿爾茲海默癥等腦疾病的機制，推動腦疾病診斷與干預(yù)方法的建立和實施具有重要意義。
此次獲批的重大項目針對腦海馬區(qū)分子時空圖譜繪制中存在的關(guān)鍵科學問題，依托上海同步輻射大光源，發(fā)展分辨率高、穿透深、速度快的X-射線成像技術(shù)，實現(xiàn)腦海馬區(qū)介觀結(jié)構(gòu)成像。同時發(fā)展高靈敏、高通量蛋白質(zhì)的篩選與精準解析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與篩選與阿爾茲海默癥相關(guān)的關(guān)鍵蛋白與功能小分子；針對這些靶標蛋白和神經(jīng)遞質(zhì)等活性小分子，設(shè)計合成可以特異性快速識別靶標分子的多色成像探針，發(fā)展細胞、組織、活體等跨尺度多通道高時空分辨成像新方法，同時獲取細胞內(nèi)外的神經(jīng)遞質(zhì)、蛋白質(zhì)等化學分子隨阿爾茲海默癥發(fā)生、發(fā)展的變化信息, 獲取不同的光、電參數(shù)信息進行可視化動態(tài)模擬成像。最后，基于人工智能和大數(shù)據(jù)處理方法，發(fā)展圖像融合技術(shù)和圖像算法，將海馬區(qū)的X-射線結(jié)構(gòu)圖譜和功能分子空間分布圖譜進行融合，獲得腦海馬區(qū)分子時空圖譜。
近年來，國家基金改革舉措不斷推出，華東師大非常重視基金項目申報渠道拓展，大力宣傳重大項目、原創(chuàng)探索計劃、聯(lián)合基金、重大研究計劃、國際合作、交叉學部項目等重大重點類項目類型，并取得了系列突破性進展。除該項田陽教授牽頭的重大項目外，2023年學校還獲批重大研究計劃集成項目1項；在交叉學部首次獲批杰青項目1項；首次獲批外國資深學者項目2項；獲批聯(lián)合基金項目3項。華東師大在基金重大重點項目上取得的一系列突破，充分體現(xiàn)了學校在承擔國家重要項目的能力得到了進一步提升。接下來，華東師大將在“有組織科研”思想的指引下，持續(xù)提升面向國家重大需求及原始創(chuàng)新的能力，推動科學研究高質(zhì)量發(fā)展。
來源｜科技處、化學與分子工程學院 編輯｜鄧安之 編審｜郭文君
