中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师李骁健：不忘初心 攻坚神经技术

　　随着科研技术的发展，关于神经技术的研究越来越受到人们的重视，包括研发应用于高性能脑机接口技术的脑神经信息高通量采集、检测和分析仪器系统，日益成为众多科研工作者密切关注的问题。作为中国科学院深圳先进技术研究院——深港脑科学创新研究院正高级工程师、博士生导师，李骁健参与了双光子神经成像领域世界标准之一的扫描成像系统项目，开发了兼容该系统的广视野动态聚焦双光子显微镜以及研发宽带脑机接口系统，受到了业界的关注。

　　积极参与 努力创新

　　早在西北大学化学工程系就读期间，李骁健就参与了合成生物学领域中下游技术的研发，主要是通过发酵基因改造过的细菌生产类人源的蛋白质。那时，李骁健认为，要把目光聚焦在蛋白质的结构创新设计上。当他考取了拥有生物大分子国家重点实验室的中科院生物物理所时，发现大家研究的重点并没有放在人工设计蛋白上。于是，李骁健就转入了脑与认知科学国家重点实验室，在王毅研究员的研究组攻读硕博连读研究生，研究动物的视觉系统。

　　李骁健原想通过研究动物大脑的神经系统处理视觉信息的机制来启发和设计人工的机器视觉系统，以便使类似动物的视觉认知功能得以实现。这种想法在当时是超前的。但是，由于系统神经生理学的研究受到了实验仪器技术的制约，缺乏既能获得大规模神经信号又能区分出单个神经元活动的技术，难以从神经元网络的角度对大脑进行理解，设计基于人工神经网络的类脑智能算法也很难实现。但是，李骁健始终坚持着自己的科研梦想。

　　为了提升自己的科研素养，探索科研的奥秘，李骁健于2010年加入了“脑破译计划”倡导者美国佐治亚医科大学的钱卓实验室。

　　随着大规模高精度记录脑神经信号实验的不断开展，李骁健发现，脑内的神经信息有着复杂但明确的流向。在对新兴的人工深度神经网络有了一定了解后，李骁健认为，脑内神经环路网络的更高复杂性会对人工神经网络的设计有极大的帮助。于是，2013年，李骁健加入美国西北大学芬博格医学院的戈登·谢博德教授实验室，并参与了与在体动物脑神经成像技术权威卡尔·斯沃博达的实验室联合的双光子扫描神经成像项目。

　　创新促进科研的发展和进步。李骁健在参与扫描成像系统设计中大胆创新，独自试制了一台新式的双光子显微镜，该双光子显微镜系统具有宽大视野和大行程，还可以进行模块化组装，使对小到果蝇脑、大到猕猴脑的在体双光子成像需求得以实现。大视野双光子神经成像系统，不仅能够同时可视化呈现脑内大量神经元的形态和活性变化，还可以为神经拟态计算模型的建立提供大量基础信息。

　　积极进取 自主研发

　　在科研中，李骁健始终保持着一颗积极向上的进取之心。在不断的科研中，他自主研发了微型化的256道神经电生理信号采集系统。该系统与简化的激光扫描光刺激显微技术相结合，与小鼠在体光遗传技术相配合，能够同时自动精准光刺激多个神经元，对神经电生理信号进行大规模记录，并进行在线分析。通过该仪器的使用，李骁健对小鼠脑神经环路的结构和功能进行了研究，该研究受到了计算神经科学领域相关专家的高度评价。

　　李骁健还参与了广东省脑与类脑重点研发计划脑研究关键技术专项，把目光专注于更高通道神经电生理信号采集系统和广视野动态聚焦双光子显微镜系统的研究。他提出的研发具有塑性学习能力和基于神经微环路模型的类脑计算器件与模块的技术路线也受到大家的支持。这大大增加了李骁健立志科研的信心。

　　通过不懈的努力和研究，李骁健团队已经基本完成依托脑技术专项研发的1024通道宽带脑机接口系统以及广视野动态聚焦双光子显微镜系统原型机的试制，使这两类重要的高端科研仪器装备的技术实现了自主可控。

　　付出就会有收获。在夜以继日的科研中，李骁健和合作伙伴一起研发出了基于有机半导体材料的具有塑性学习能力的“人工突触”阵列模块、基于场编程门阵列的仿真神经微环路结构以及神经元信息处理性质的并行网络计算模块，对神经科学领域中脑神经微环路拓扑研究的先验知识进行了充分的利用。这种新颖的网络模型能直接对所模拟的脑神经微环路的神经计算功能进行继承。

　　众所周知，马斯克成立的著名脑机接口设备公司Neuralink试图在链接人脑与人工智能方面有所突破，其取得的研发成果也备受业界的关注，而李骁健和团队研发的千通道神经电生理信号解析系统不仅体积小巧，其具有的实时并行神经解算功能也令业界瞩目，这是一种与Neuralink系统同级别的宽带脑机接口电子装置。不仅如此，李骁健等还自主研发了单组128通道的神经形态柔性电极阵列。

　　坚持不懈 再踏征程

　　在努力探索科研世界的同时，李骁健还异常重视学科交叉合作。通过与芝加哥大学化学系的Bozhi Tian 教授实验室合作，开发了基于硅纳米器件的光驱动神经遥控技术，开辟了“纳米神经调控”新领域，被业界专家誉为“非遗传光控脑的神奇之作，开辟了神经科研与医疗的新未来”。

　　坚持不懈的努力终究会迎来胜利的曙光。在追求科研探索科研的道路上，李骁健矢志不渝，坚持着自己的科研初衷和梦想。投身科研，奉献科研，是他孜孜以求的目标和理想。

　　他昔日取得的科研成果，已经在《自然生物医学工程》《自然实验手册》《自然神经科学》《自然纳米技术》等顶级期刊上发表，在业界引起了广泛的影响。

　　目前，李骁健正致力于完成自主研发的神经电极阵列在猕猴脑内的植入实验，通过自主研发的脑机接口技术设备进行猕猴运动脑机接口研究。该研究将为供瘫痪患者使用的植入式脑机接口设备的自主研发打下坚实的基础。

　　同时，具有塑性学习能力的神经微环路级别类脑计算器件也是李骁健的研究重点，这是广东省脑与类脑重点研发计划类脑智能专项资助的研发项目，有望为高性能类脑芯片设计提供参考原型。

　　科研的道路漫长又曲折，回顾昔日的辉煌，展望美好的未来，李骁健再踏征程，坚定地迈出了新的步伐。他相信，只有不忘初心，永无止境地攀登和奋发，才能摘取科学的桂冠，走向人生的巅峰。

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