4月初，記者走進位於南京生物醫藥穀的寒武智元（南京）生物醫藥科技有限公司。在這裡，5比特留學歸國的博士打開腦洞，致力於將大腦中神經元的活動與連接進行視覺化呈現，在體外複刻腦的功能，促進腦科學研究與神經類藥物的研發。

在寒武智元CEO趙卿博士的辦公室，他給記者看了兩組試驗結果。第一組是體外培養的類腦神經網絡。在40倍顯微鏡放大下，無數個神經元細胞展開長長的觸手，相互連接，形成一張複雜而神秘的網絡，像一個多層的交流道，上下穿疊。其間，一些非常不起眼的明亮小點，形態迥異，沿著網絡爬行，不斷運動、吸附、吞噬。“這些有軸突和樹突結構的細胞就是大腦中的神經元，這些節點就是突觸，是神經元之間‘細胞通信’的連接點。當神經元不健康或者受損時，會被這些明亮的小點——具有吞噬功能的小膠質細胞吞噬。”第二組是12種不同藥物對神經網路活動的影響。頻閃的神經網路猶如深邃的星空，一個個神經元仿佛小星星，或一閃一閃、或保持長亮、或相對暗淡。“這些是我們加藥測試後的神經網路活動。頻閃的變化，表示不同藥物的作用。以往，我們無法通過肉眼這麼直觀地看到大腦中神經元出現的這些變化。”趙卿向記者解釋。

近年來，越來越多的抑鬱症、精神分裂症等精神類疾病和帕金森、阿爾茨海默病等神經類疾病得到關注，但臨床治療藥物與幾十年前相比並沒有太多的發展與突破，究其原因，很重要的一點就是大腦類似於一個“黑箱”。大腦中百億個神經元之間頻繁傳遞生物電信號，實現資訊收集、任務計算、訊號發放，其能耗只相當於一個25瓦的燈泡。“這也意味著，想要準確捕捉到大腦中的電信號十分困難。”寒武智元科技副總高明表示，很多精神、神經類疾病都是一個漸進發展的過程，人們無法察覺到其最開始的症狀，更難以觀測到全過程。現行的膜片鉗、磁共振等動作電位採集科技雖然靈敏，但科技複雜、價格昂貴。“囙此，較佳的管道，是捕捉藥物在類腦神經網絡上的‘留痕’，為大腦‘黑箱’打一束光，監測神經元的動作電位和神經網路的振盪活動。”

“由於神經元存活對環境要求極為苛刻，生存條件稍有變化，很快就會死亡。所以，神經元細胞的體外培養和觀測科技難度很大。”團隊科研人員譚超解釋，公司開發出一套基於類腦組織晶片輔助人工智慧解析的研究與開發平臺，可用於神經系統藥物的高內涵篩選，擁有完全的自主知識產權。

“平臺領先之處，就是視覺化大腦的工作過程和藥物對腦功能的影響。這得益於大數據、AI大模型和GPU（圖形處理器）科技的進步。”寒武智元資料分析總監王楠表示。

在實驗室內，記者看到了被高清晰度監視器拍攝的戴著採集器的小鼠游泳、踩滾輪等實驗場景。“我們通過不同場景類比認知、運動、社交等行為，來分析小鼠行為和背後的精神活動，通過監視器拍攝實驗動物的行為，作為人工智慧的大數據進行機器學習。”正在做實驗的工作人員告訴記者，這個過程看似簡單，卻是人工智慧學習的關鍵一環。

團隊中來自腦科學、光電轉化、生物資訊採集、藥物研發等不同領域的科學家，最終促成了“從0到1”的創新，讓技術成果剛出實驗室就進入生產線，加快腦科學產業落地。除了科技平臺衍生出的原代神經元細胞產品、腦機介面元件、光纖記錄與光遺傳系統等科研設備外，由寒武智元研發的針對精神分裂症、焦慮症等疾病的候選藥物也即將進入臨床階段。