近期，国家科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目首批项目陆续开题。其中，由上海科技大学生物医学工程学院创始院长沈定刚指导的“婴幼儿脑发育队列”重大项目与“上海科技大学—儿童青少年发育队列建设子课题”近日正式开题。
这两个项目对标国际最高水平，将基于由国内医疗科技企业“联影医疗”研发的最新科研型3.0T磁共振系统，进行涵盖婴幼儿和儿童青少年这两个重要年龄段的脑智发育研究。同时，项目还将通过产学研医紧密协同，推动国产科研大装备产业突围与发展。
课题开题会现场 联影医疗供图
在"十四五"规划中，“脑科学”被列为国家战略性前沿科技与研究方向。2021年，体现国家层面脑科学研究布局的科技创新2030—“脑科学与类脑研究“重大项目正式启动，儿童青少年脑智发育是其中首批涵盖的5个方面之一。
此次开题的“婴幼儿脑发育队列”项目由上海科技大学生物医学工程学院研究员、婴幼儿脑发育影像实验室主任张寒牵头。项目聚焦婴幼儿早期发育阶段大脑结构、功能、连接的重大变化，将建设中国首个0~6岁正常发育婴幼儿聚合交叉大队列，并开展前沿技术和发育机制研究。
“根据世界卫生组织《全球疾病负担研究》显示，每49.5个5岁以下婴幼儿中，就有1人患有脑相关疾病，如自闭症、多动症、发育障碍等。在中国，早产儿筛查异常率高达18%。在这方面，精准的测量和分析婴幼儿早期脑发育图谱和发育轨迹，可为早期识别诊断甚至治疗婴幼儿相关疾病提供关键依据。”张寒表示，“这对婴幼儿健康发展乃至国计民生都有重大意义。”
同期开题的“上海科技大学—儿童青少年发育队列建设子课题”由上海科技大学生物医学工程学院研究员、助理院长王乾负责。王乾表示，提升儿童青少年学习能力和基础教育质量，解决这一群体日益突出的认知与情绪问题事关重大，开展针对这一群体的脑智发育规律的深入研究极为紧迫和重要。
值得一提的是，在这两个项目中，上海科技大学不仅将与复旦大学附属儿科医院、上海师范大学、西安交通大学、上海大学等机构紧密合作，还将携手上海联影医疗科技股份有限公司和上海联影智能医疗科技有限公司等企业，共同开发适用于脑智发育研究的智能化、高性能的设备和平台。
“与成年人发育成熟的大脑不同，新生儿出生第一年大脑发育速度极快，大脑容量和解剖特征快速变化。这对数据采集、成像技术和数据分析技术均提出了更高要求。此前相关研究所使用的基于成人大脑的技术，对婴幼儿大脑图像的适用性是有限的。”张寒介绍说。
对此，上海科大引入了联影医疗研发的科研型3.0T磁共振uMR890，并将安装超高场5.0T磁共振uMRJupiter。
据张寒介绍，新生儿易动，无法忍耐磁共振的噪声和长时间扫描，往往只有在睡眠状态才有可能采集到高质量的数据。此次引入的新设备不仅图像高清，还可将扫描时间节省约44%，脑结构成像噪声降低约28%~34%，这将极大提高婴幼儿脑影像数据采集效率和成像质量。
对此，沈定刚指出，技术的发展与前沿科学研究的进步相辅相成。尤其在国家重大前沿科研项目中，我们既要研究解决脑科学领域的众多科学问题，也应该以此带动国内相关技术和产业的发展。尤其当前科技自立自强成为国家发展战略，支持国产核心技术的发展更是尤为重要。
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