從“打醬油”到論文一作，他做出導師“最自豪”的工作

“頭腦一熱，我就答應了。”

這就是邱收與他人生中第一篇學術代表作結緣的時刻。

2019年底，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（以下簡稱腦智中心）徐春研究員正籌劃著“放大招”：為大腦中大名鼎鼎的海馬區繪制一幅三維立體的“交通線路圖”。

實現這項工作需要用到大量的計算機分析技術，而徐春團隊主攻功能研究，要找出這么一個IT人才來，還真不容易。他找了一圈，多數人都不太想接這個“燙手山芋”，直到邱收走進他的辦公室。聽完導師徐春對項目的描述后，這個時年25歲、看起來清瘦文靜的博士生表示，他愿意試試。

因為邱收并沒有計算機基礎，起初的計劃是他先做著，等后續有更合適的人選時可以退出。沒想到不久后的一場正式會議上，這項課題所屬的上海市級重大專項“小型模式動物全腦神經聯接圖譜”負責人、腦智中心副主任孫衍剛研究員對他說：“這項工作就由你主導了。”

就這樣，邱收從一個入場較晚的小配角不知不覺間變成了“男一號”。當初的頭腦一熱，讓他收獲了首篇以第一作者身份發表的Science論文：《海馬區單神經元的全腦投射圖譜》。

發表論文截圖

師生合影 受訪者供圖（下同）

海馬腦區，可以說是最著名的大腦區域之一。徐春笑著把它比作“大腦中的朝陽區”。

科學家很早就發現海馬腦區與記憶功能緊密關聯。隨著近一個世紀不斷深入的研究，海馬腦區還被發現參與了多種不同大腦功能，如恐懼記憶、場景認知、記憶泛化、情緒焦慮和社交記憶等。

海馬區中千絲萬縷、盤根錯節的神經元，是如何完成這樣繁雜的任務的？這個問題仿佛藏在一座巨大的迷宮中，讓人很難窺得全貌。

徐春團隊要做的，就是為海馬區建立一個三維立體的“交通線路圖”，讓以后的科研工作者都能拿著這份“地圖”，知全局、有方向地開展研究工作。

神經元（即神經元細胞）是形態最特殊的細胞之一，乍看像一棵樹，細長彎曲如主干的一端叫軸突，分叉細密如樹冠的一端叫樹突。神經元最大的特點是有方向性：神經信號總是由樹突接收后，再從軸突輸出。所謂神經元的“投射”，就是描述軸突把信號輸送到哪些地方。

“細長蜿蜒的軸突伸展出去，甚至能覆蓋一座大樓這么廣泛的位置。”徐春向《中國科學報》記者展示他們制作的可視化投射圖譜，“你看從這里到這里，只有一條單獨的軸突，但從這個點開始，分散到了許多軸突上。就像一群旅客乘坐飛機，一起到達機場后，很快分散，各奔東西——這就是對‘投射’最直觀的展現。你還會發現，有些投射沒有走直線，而是繞了遠路，這可能意味著要完成某個生理功能，需要連接這么多腦區。就像我們現實生活中，完成一件事情需要溝通許多職能部門。”

小鼠海馬單細胞全腦投射譜

這幅“交通線路圖”不僅是立體的，而且是動態的，就像是揭開藏在腦海中的“清明上河圖”，各種神經細胞的神經活動展示出了不為人知的一面。

“我們發現有些齒狀回細胞跳過了經典的三突觸環路，可以直接投射到海馬區外的一些區域。這些現象超越了學術界以往的認知，非常令人振奮。”徐春說。

為研究自學編程，“永遠不要限制自己”

毫無疑問，這項工作涉及大量的計算、分析、編程等工作。而主要完成人邱收此前完全沒有相關經驗。

為了自學編程，邱收主動從原有的實驗室搬出去，搬到腦智中心建設的一個公共研究平臺——全腦介觀神經聯接圖譜研究平臺（小鼠）。這里匯聚了一批擅長數據管理分析的專業人士。

小半年時間里，邱收就和這些算法工程師們在一個辦公室里，“同吃同勞動”，學到了很多寶貴的專業技能。

邱收在實踐中發現，這項研究很可能需要用到完全不同于以往的數據分析方法。在這樣一個重點項目中，要說服大家采用聞所未聞的新方法，需要他自己先把各種備選方法都測試一遍，用實際結果說話——這可是巨大的工作量。

就在研究如火如荼推進的時候，邱收生了一場重病。在病愈后的一段時間里，為了兼顧身體休養和研究進度，導師徐春支持他居家遠程辦公。

幸運總會眷顧時刻努力的人，這些平日里搭建的遠程辦公平臺，陰差陽錯地讓邱收后來在上海疫情最嚴重的時候，順利地完成遠程分析工作，并最終取得了重要突破。

談起當初為何愿意接下這樣一個特殊的工作，邱收坦言，他很清楚這是一個需要承擔風險的項目，但在這個過程中，他會接觸到大量可遇不可求的寶貴數據，也有機會做出一些非常重要的成果。

“神經科學涉及的研究方法非常廣泛，你需要學習做手術、連電路、寫代碼……直到變成一個多面手。”如今的邱收，儼然是個點滿技能樹的“斜杠青年”。“這樣的經歷也提示我，永遠不要限制自己。你感興趣的事情，放手去做就好，遇到什么問題就去解決什么問題。”

邱收

目前，邱收已經博士畢業，在腦智中心作為特別研究助理繼續開展工作。他最感興趣的研究方向是神經元編碼外界信息的機制解析。他希望找到一個可以開展相關工作的實驗室做博士后研究，也希望未來能繼續和導師徐春合作。

自豪！我為領域搞“基建”

投稿過程中，不止一位審稿人曾建議他們，可以把這篇論文中全海馬區的數據拆成數個亞區的部分，分別投稿。

如果這樣操作，作者或許會擁有更多頂刊論文，但他們還是決定，發表一篇最完整、最全面、最能幫助全世界同行的文章。

在這篇論文中，有一個特殊的網址：https://mouse.digital-brain.cn/hipp。

這是他們利用研究成果搭建起來的小鼠海馬區單神經元的全腦介觀投射圖譜數據庫。不需要注冊賬號，打開網頁就可以直觀地看到凝結了科研人員心血的“交通線路圖”，還可以自由下載所需要的數據。

論文發表后，邱收的郵箱里常常會冒出世界各地同行的來信，咨詢他如何更好地使用這個網站，以幫助自己開展科研工作。

一位審稿人這樣評價：“這個數據集的產生對海馬領域非常重要！……我們已經從這篇文章看到了很多新發現的聯接規律。”

另一位審稿人則連續使用了這樣的詞匯：讓人驚嘆的文章（amazing paper），真正的杰作（a real tour-de-force）、非凡的工具（a remarkable tool）。

如果把發表論文當作最重要的產出，這個課題“性價比”不算高，似乎是“為他人作嫁衣裳”。

但徐春說：“我們不介意下笨功夫、苦功夫、慢功夫。相反，這是我迄今為止最自豪的工作。”

徐春

在科研界，要評估一項研究工作的影響力，可以假設這項科研工作沒有人做，再過20年，是否會影響到其他科研工作的進展，有些科學發現會不會因此推遲，甚至做不出來。

從這個意義上，徐春相信，他們是在為整個海馬區研究領域搞“基建”，把地基打好，把橋架好，把指示牌貼好，以后不論誰想在這個領域做出一點新東西，都能從中獲得便利，得到助力。

“成為科研人員以來，我時常想，自己正在研究的問題有意義嗎？至少對于這項工作，我相信它有著長遠的意義。”邱收說。

論文DOI：10.1126/science.adj919