2022年时松海老师学术前沿报告

10月8日下午，学堂班举行了2022年秋季学期的第一次学术前沿报告，由清华大学生命学院院长、学堂班首席教授时松海老师主讲。时老师首先分享了自己的学术经历，科研方向。时老师在冷泉港实验室读博士期间研究的方向是学习记忆的神经突触机制，他通过双光子显微镜与电生理方法研究突触后受体的运输关系，对领域产生了巨大的推进作用。博士后则转向研究神经细胞如何产生极化的神经发育问题。在独立研究之后，时老师选择了自己从未做过的大脑皮层发育组装作为自己实验室的研究方向，希望能够真正理解大脑发育与功能的关系。

接着时老师给大家分享了实验室的前沿研究：强大的认知智能的起源。时老师先介绍了人工智能的发展，指出神经科学的发展对神经网络发展的奠基作用，并提出要深度挖掘脑科学来构建新型智能体系的思路：使用发育相关的荧光标记找出皮层发育功能柱，并活体双光子与高通量三维电镜重构结合的光电联用技术实现的神经元生理功能与细微结构的关联，从而实现对皮层功能柱的闭环研究。

时老师谈到自己本科时在清华的科研经历，本科时期应该对科研有实际的体验，而不是进到实验室走马观花，要有对科研的思考。时老师还提到，各阶段的科研训练能够加深对整个领域的理解，即使各阶段从事的工作在不甚相关的分支，后续也能帮助自己在思考课题时将思维延展到整个领域，从而找到自己研究的独特之处。

时老师结合自己的科研经历与实验室研究，给大家展示了神经科学的美妙之处，引起大家的热烈讨论与提问。

一些point

一元论与二元论系统神经生物学与发育神经生物学的选择

意识到博士后期间的技术太简单，很快就会被大家工作所利用，因此选择皮层发育，能够有更长时间的研究产出。

小鼠与雪貂：雪貂的沟回形成，能有转基因

科研训练的意义：对科研的思考，research的体验，找到方法去回答科学问题。做了前期课题会对整个领域的理解加深了，会有更加全面的见解，思考会延展到领域内的其他分支当中，找到自己研究的独特地方。

有组织的大型工程化去解决困难的科学问题与自由探索型科研

如何判断这个问题重不重要？有一个简单的方法。去给别人分享自己的想法，如果大家都觉得很吸引人且很重要，就是重要的。

卷积神经网络，固定目标的任务已经超过了人类

神经元的复杂性：单个neuron等同于5-8层的人工神经网络

功能柱理论：功能柱是强大脑功能的基础，如何识别功能柱，通过发育的角度寻找发育功能柱（同谱系的神经元集群）Born together, wire together, and function together

功能柱作为大脑微器件，构建大脑的新型智能网络架构和算法

新型荧光标记体系

全脑双光子+高通量电镜的“运行图”与“电路图”的光电结合成像：血管共标电镜与光镜对准

大体积光电连用解析图谱

（感谢王涛同学供稿）