仅重 1 克：中国科学家研制出世界最轻无线介观显微镜，成果登《自然》

据新华社10月20日消息，中国科研团队成功研制出全球最轻的无线介观显微镜，其重量仅为1克。这款设备能在6毫米的视场范围内，以单细胞分辨率记录小鼠大脑皮层的神经活动，单只小鼠可同时监测超过8500个神经元，性能达到现有同类产品的25倍。这一突破性成果已于19日晚在线发表于国际权威期刊《自然》。

在多只动物自由活动及社交互动时，以单细胞分辨率同步记录大范围脑区的大量神经元，有望揭示大脑对复杂行为的调控机制。然而，现有的单神经元分辨显微镜尽管能清晰观察大面积皮层，却需将小鼠头部固定于仪器下或通过线缆连接，这限制了动物的自由活动，阻碍了自然状态下神经和行为的研究。

中国工程院院士、清华大学教授戴琼海团队与解放军总医院戴朴团队合作，通过集成化设计与系统性优化，研制出超轻无线介观显微镜Airscope。该设备仅采用4片非球面镜片，便在6毫米视场内实现了单细胞分辨率（即4至6微米）的观测。

“无线、轻便、宽视场、高通量是Airscope的显著优势。”清华大学自动化系副教授吴嘉敏表示，传统头戴式微型显微镜通常重逾3克，会影响小鼠的自由活动。而Airscope不仅摆脱了线缆束缚，尺寸更小巧，还通过200万像素图像传感器实现端侧压缩，使百万像素级图像能够无线传输。

借助这种动物“可穿戴”设备，团队解锁了小鼠在自然状态下多种复杂的自由探索行为，完成了许多以往受线缆或设备重量限制而难以实现的实验。例如，在5平方米的自然栖息地中同步记录多只小鼠探索时的大脑皮层活动；在32个末端的大型迷宫中追踪小鼠长时间的自主探索。研究显示，大脑皮层活动会随小鼠所处地貌区域的变化而系统性调整。

据IT之家了解，这款新型显微镜为理解智能的神经基础提供了新工具，将推动光学脑机接口向更精准的神经探测方向发展。未来，其应用有望从神经科学拓展至免疫、肿瘤等领域，实现对疾病发生过程的完整追踪。如需获取最新科研动态，可通过皇冠网页版入口访问官方更新页面。