2026 年 6 月，中科院脑科学与智能技术卓越创新中心王凯、徐圣进联合团队自主研发 IMC 多模态单细胞解析平台，相关研究成果刊发国际顶刊《Cell》，实现全球首次在同一神经元细胞内同步获取分子基因表达、细胞形态结构、实时神经活动三类同源数据，打破国际脑计划长期存在的多模态数据割裂瓶颈，为脑疾病发病机制解析、类脑智能算法设计、脑机信号解码底层研究提供革命性科研工具，夯实我国基础脑科学全球领先地位。

长期以来全球脑科学研究存在核心技术短板：分子、结构、功能三类神经元数据只能分开检测，无法在同一个细胞上同步采集，不同实验样本、不同观测设备获取的数据无法精准对齐，导致大脑神经网络运行机制、神经退行性病变底层机理研究存在大量数据断层。欧美各国脑计划分别搭建独立分子数据库、脑成像数据库、神经活动数据库，但三类数据彼此独立，难以建立精准对应关系，极大限制阿尔茨海默、帕金森、抑郁症等脑病根源研究进度。本次中科院自研 IMC 成像平台整合荧光空间转录组、高分辨率电镜、在体钙成像三大技术，同步对单个神经元开展跨尺度观测，一次实验即可完成基因表达图谱、细胞三维形态、放电活动同步记录，三类数据自动配准对齐，实现单细胞高维信息完整整合。

依托该平台，团队以灵长类视觉皮层为实验对象，一次性完成超 200 个神经元完整三模态数据采集，精准定位不同基因表达与神经元放电规律、细胞形态的对应关系，首次阐明大脑视觉信号传导网络分层调控机制，修正过去二十年学界关于皮层神经回路的多项错误推论。针对阿尔茨海默症研究，平台可追踪单个神经元内致病蛋白沉积、基因异变、电活动衰退完整全过程，直观展示认知衰退从单细胞层面逐步扩散至全脑网络的演变路径，为早期靶向药物、神经调控脑机干预方案研发提供精准靶点数据，大幅缩短脑病新药、脑机治疗方案研发周期。

该科研设备已完成工程化样机搭建，面向全国脑科学重点实验室开放共享，同时衍生两大产业转化方向。其一，多模态脑成像医疗设备，可用于临床术前癫痫灶精准定位、脑肿瘤边界识别，相比传统单一磁共振成像病灶识别精度提升 3 倍，国内多家三甲神经外科医院已引入样机开展临床试验；其二，脑机 AI 解码底层数据集，基于单细胞真实神经活动数据训练全新神经网络算法，大幅提升脑机设备意念、情绪、病灶信号识别准确率，国内头部脑机企业已采购数据集迭代自研大模型，无创头环、植入式设备信号识别精度平均提升 28%。

国际学界给予高度评价，《Cell》配发专题评论称，该项技术打通微观单细胞与宏观全脑网络的研究壁垒，重构脑科学基础研究范式，将加速全球脑疾病诊疗、脑机接口底层技术突破。我国基础脑科学长期坚持自主科研路线，近年来连续在《Science》《Cell》刊发原创重大成果，在灵长类脑图谱、单细胞多模态解析、数字孪生脑三大领域形成全球独有技术优势。区别于海外侧重侵入式脑机硬件研发，我国构建 “基础脑科学 - 临床诊疗 - 脑机产业化” 完整闭环，依托底层原创科研成果持续输出医疗、消费端落地产品，形成区别于欧美国家的独特产业发展路径，持续缩小全球脑科技综合实力差距。