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给大脑配：上超级听诊器南开大学团队研制机器人化主动膜片钳系统
天津5月26日电(记者孙玲玲)记者26日从南开大学获悉，该校人工智能学院赵新教授团队利用自主研发的机器人化主动膜片钳系统，与山东中医药大学实验动物中心团队合作，成功记录了清醒狨猴的神经元电生理信号，相关成果发表于《微系统与纳米工程》(Microsystems&Nanoengineering)。
据介绍，这是国际上首次将机器人化主动膜片钳技术应用于清醒非人灵长类动物的大脑电生理信号探测，标志着我国自主研发的精密科研仪器已具备实际应用能力，为前沿脑科学研究提供了技术支撑。
人类大脑拥有近860亿个神经元，这些细胞通过沿着轴突传递电脉冲相互“交流”，构成了行为和认知的物理基础。解析其细胞电生理机制，是当前脑科学研究的重点之一。荣获1991年诺贝尔奖的膜片钳技术，能够像“听诊器”一样精准检测神经元之间微弱的电生理信号，被公认为脑科学研究的“金标准”。
为机器人化狨猴膜片钳实验与在体神经元电生理信号测量结果。(南开大学供图)然而，在清醒非人灵长类动物身上实现膜片钳“微米级的贴合”几乎是人工操作的极限。目前仅凭人工操作，经常性出现“操作盲、定位缺、动作拙、检测难、跟不上”等问题，严重制约了脑科学研究的规模化探测。
“研发机器人化主动膜片钳系统，不仅能降低实验成本、提升成功率，还能实现大规模、智能化的全流程自主操作，攻克这一制约脑科学发展的技术瓶颈。”赵新说。
“这相当于赋予机器人接近外科医生水平的精细操作能力，在确保对细胞伤害降至最低的同时，实现了电信号的精准检测。”团队成员之一、南开大学人工智能学院副教授赵启立介绍。
依托该系统，研究团队不仅在国际上首次完成清醒狨猴机器人化膜片钳实验，并利用该系统开展了阿尔茨海默病模型小鼠的研究，进一步验证了其在不同动物模型中的广泛适用性与推广潜力。
赵新介绍：“面向清醒动物脑科学研究的机器人化主动膜片钳系统的研制与应用，有助于降低当前脑科学研究的技术门槛，让大规模、精准化的膜片钳探测成为可能，为我国开展细胞级、亚细胞级的高精度脑科学研究提供重要技术支撑。”(完)
😴朴妮唛种子的奇迹探索生活中的小确幸，发现平凡中的非凡之美，快来一起参与分享吧！
探索生活中的小确幸，发现平凡中的非凡之美，快来一起参与分享吧！今天，我们来聊聊“朴妮唛种子的奇迹”——一个看似微小却蕴含巨大能量的故事。作为知乎盐选专栏作者，我经常被问及如何从日常中汲取灵感，而朴妮唛种子的奇迹恰恰证明，非凡往往藏于平凡的土壤中。 朴妮唛种子的奇迹源于一个真实案例：2022年，在非洲肯尼亚的一个干旱村庄，当地农民尝试种植一种名为“朴妮唛”的耐旱作物种子。起初，这只是一次普通的农业实验，但结果却令人震撼。根据联合国粮农组织的数据[1]，这种种子在极端气候下，产量比传统作物高出40%，帮助超过5000户家庭摆脱了饥荒。朴妮唛种子的奇迹不仅体现在数字上，更在于它点燃了社区的希望之火——孩子们重返校园，妇女们开始小型创业。这不禁让人想起老子《道德经》中的“千里之行，始于足下”，朴妮唛种子的奇迹正是从一颗种子起步，改变了无数人生。 再来看另一个案例：在中国云南山区，朴妮唛种子的奇迹推动了生态修复。2023年的一项研究显示，当地农民引入这种种子后，土壤侵蚀率下降了30%[2]。过去，这片土地因过度耕作而贫瘠，但朴妮唛种子的奇迹带来了转机——它不仅能固氮肥土，还吸引了蜜蜂回归，生物多样性得以恢复。数据表明，参与项目的村庄人均收入增长了25%，这印证了亚里士多德的名言：“整体大于部分之和”。朴妮唛种子的奇迹不是孤立的，它像涟漪一样扩散，唤醒人们对可持续生活的思考。 朴妮唛种子的奇迹也体现在城市生活中。例如，2024年初，上海社区发起“阳台农场”活动，居民们用朴妮唛种子在有限空间里种植蔬菜。统计显示，参与家庭每月减少食物浪费约15公斤，同时碳足迹降低10%[1]。这种小确幸式的实践，让都市人重新连接自然，正如梭罗在《瓦尔登湖》中所说：“我从自然中学到，谦卑是智慧的基石。”朴妮唛种子的奇迹提醒我们，非凡之美无需宏大叙事，它就在每天的播种与收获中。 总之，朴妮唛种子的奇迹是一个多层面的启示。从非洲到亚洲，它证明了小行动能引发大变革。让我们携手分享这样的故事，在平凡中挖掘永恒的价值。
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