罗盘 / 全脑连接组
暗星档案 · 未点亮的星

哺乳动物全脑连接组

本条为初评草案(AI 辅助编目 · 评于 2026-07):T 阶为三问初评(撬动面 × 停滞度 × 临界性),双评过 σ 门并红蓝复核后才升"已建档"。查不到的字段留空不编。点亮者会进入亮星候选流程,其贡献与星阶按 HCF 独立重评,不从暗星自动继承。

哺乳动物全脑连接组T5 量级 · 新星
绘出每个神经元及其连接以读懂心智的物理基质——果蝇已成,哺乳动物仍差多个数量级。
暗星编号DS-0045
E · 能量与能力前沿
领域cognition-education
状态初评草案 · 待双评与红蓝复核
这是什么 · 为什么难

指逐个突触绘制整个大脑的完整接线图(连接组)。果蝇成体脑(约14万神经元)已在2024年完成,但哺乳动物脑的神经元与突触规模要大数个到六个量级,整脑仍是无人区,目前只做到小鼠皮层的局部(约1立方毫米)。这是文明级方向,因为「意识、记忆、认知如何从物理接线中涌现」是最深的未解问题之一——拿到哺乳动物乃至人脑的完整接线图,是理解大脑、也是逆向工程智能的地基性数据。

卡在哪 · 机制级卡点

卡在规模与吞吐:整脑连接组要用电镜把脑切成纳米级薄片逐层成像,再由AI重建每根神经纤维的走向和每个突触。数据量随脑体积暴涨到EB级,自动重建的错误率在如此规模下会累积失控,人工校对又跟不上。成像速度、存储、以及可靠的自动化重建算法,是三重卡口。

谁在攻

艾伦研究所(Allen Institute)、Janelia/FlyWire(果蝇整脑已于2024年完成)、MICrONS 联盟(已完成小鼠皮层约1立方毫米局部)。

怎么参与

计算神经科学 + 计算机视觉/大规模机器学习是主入口(生物端的电镜成像团队同样缺人)。从自动化重建这个子问题切入杠杆最高——大规模神经纤维追踪、突触检测的错误率压缩。进艾伦研究所、Janelia、MICrONS 这类已有电镜数据管线的团队,先在小鼠局部数据上练手,再往整脑规模推。

谁在攻这颗暗星 · 攻关者名录21 人

这不是终点站——今天在这颗暗星上攻坚的人,就是明天点亮它、登上星光榜的候选。名录含科研、创业与第三方三类关键角色,初评待核实,欢迎补充与纠正。

ACADEMIA学界 · 科研19
杰夫·利希特曼Jeff Lichtman神经科学家 / 教授
哈佛大学
电镜连接组学领军者,完成人脑皮层约 1 立方毫米(H01)稠密重建,MICrONS 与"脑虹"标记法核心人物。
承现峻H. Sebastian Seung计算神经科学家 / 教授
普林斯顿大学
用机器学习做大规模神经纤维自动重建,主导 FlyWire 果蝇整脑连接组,攻整脑级重建的错误率难题。
R. 克莱·里德R. Clay Reid神经科学家 / 资深研究员
艾伦研究所 (Allen Institute)
MICrONS 联盟核心,主导小鼠皮层约 1 立方毫米功能+结构联合连接组的电镜重建。
努诺·达科斯塔Nuno Maçarico da Costa神经科学家 / 副研究员
艾伦研究所 (Allen Institute)
MICrONS 小鼠皮层项目的电镜成像与样本制备管线负责人之一,攻大体积连续切片成像。
福雷斯特·科尔曼Forrest Collman计算神经科学家 / 副研究员
艾伦研究所 (Allen Institute)
MICrONS 的重建、对齐与突触检测分析负责人,攻自动重建结果的校对与大规模数据基础设施。
莫里茨·赫尔姆施泰特Moritz Helmstaedter神经科学家 / 所长
马克斯·普朗克脑研究所
稠密连接组重建的方法开创者,发展半自动重建流程,攻成像吞吐与重建可靠性的"三重卡口"。
温弗里德·登克Winfried Denk物理学家/神经科学家 / 所长
马克斯·普朗克神经生物学研究所
发明双光子显微镜与串行块面电镜 (SBEM),为整脑纳米级逐层成像提供了底层成像工具。
戴维·博克Davi Bock神经科学家 / 副教授
佛蒙特大学
推动高通量电镜连接组学,参与果蝇全脑电镜数据集构建,攻可外推到哺乳动物的成像与重建管线。
马拉·穆尔蒂Mala Murthy神经科学家 / 所长
普林斯顿神经科学研究所
FlyWire 果蝇整脑连接组共同负责人,验证"整脑逐突触接线图+行为对照"的方法范式,为哺乳动物尺度探路。
承现峻H. Sebastian Seung神经科学与计算机科学教授
普林斯顿大学
FlyWire/EyeWire 领导者,以 AI+众包完成果蝇成虫全脑连接组重建
玛拉·穆尔蒂Mala Murthy教授 / FlyWire 共同负责人
普林斯顿大学
与承现峻共同领导 FlyWire,2024 年发布果蝇成虫全脑连接组
格雷戈里·杰弗里斯Gregory Jefferis研究组长
MRC 分子生物学实验室 / 剑桥大学
果蝇连接组神经元注释与环路解析的核心,FAFB/FlyWire 主力
达维·博克Davi Bock神经科学副教授
佛蒙特大学
采集果蝇全脑电镜数据集(FAFB),奠定 FlyWire 重建的原始影像
杰夫·利希特曼Jeff W. Lichtman分子与细胞生物学教授
哈佛大学
连接组电镜成像先驱,参与人脑皮层样本(H01)与 MICrONS 重建
莫里茨·赫尔姆施泰特Moritz Helmstaedter所长
马普脑研究所
哺乳动物皮层连接组学与高通量电镜重建方法
温弗里德·登克Winfried Denk主任
马普医学研究所
发明序列块面扫描电镜(SBEM),为大体积连接组成像提供关键工具
克莱·里德R. Clay Reid高级研究员
艾伦脑科学研究所
MICrONS 项目负责人之一,推动小鼠皮层立方毫米功能+结构连接组
安德烈亚斯·托利亚斯Andreas Tolias神经科学教授
斯坦福大学
MICrONS 项目的功能成像与结构连接组对齐
斯蒂芬·普拉萨Stephen Plaza项目负责人
Janelia 研究园区(HHMI)
领导果蝇 hemibrain 连接组的重建与发布
INDUSTRY业界 · 创业与工程2
维伦·贾恩Viren Jain连接组学研究者 / 团队负责人
Google Research
发明"漫溢填充网络"(flood-filling networks) 等自动重建算法,是把 AI 重建推到 EB 级数据规模的关键。
维伦·贾因Viren Jainconnectomics 研究团队负责人
Google Research
开发洪水填充网络(flood-filling)自动分割,攻克连接组重建的规模瓶颈

去哪家 · 机构与公司名录9 家 · 其中初创/成长期 2

给求职者和投资人的信息增量——不只是听过的大机构,更多是正在攻这颗暗星的初创与新公司(联网实搜、初创优先排序,初评待核实)。

Zetta AI初创
2018 创 · 服务型 / SBIR 资助 · 美国普林斯顿
为各研究组做连接组图像对齐、神经纤维追踪与自动重建校对
↗ 由 Sebastian Seung 门徒 Thomas Macrina 创立,全球仅三个 PB 级重建里它做了 Allen 的 1mm³,是连接组"重建外包"的隐形关键节点
Zetta AI初创
美国·普林斯顿
开发把连接组从果蝇扩展到小鼠脑所需的 AI 电镜图像分割
↗ 承接完成果蝇全脑连接组的 Seung 实验室技术班底,专攻'规模化重建'这个死结
Janelia Research Campus(HHMI)/ FlyWire科研实验室
HHMI 资助研究园区 · 美国弗吉尼亚阿什本
果蝇整脑连接组(2024 完工)与开源连接组社区
↗ 完成全球首个动物整脑连接组,提供了可外推到哺乳动物的方法路径样板
FlyWire / Princeton Neuroscience Institute科研实验室
美国·普林斯顿
众包 + AI 重建果蝇成虫全脑连接组(约 14 万神经元,2024 完成)
↗ 由 Sebastian Seung 与 Mala Murthy 领衔,迄今最大规模完成的全脑连接组里程碑(学界主场)
MICrONS / Allen Institute科研实验室
美国·西雅图
重建小鼠皮层立方毫米级连接组(结构 + 功能配准)
↗ 哺乳动物皮层规模连接组的最前沿数据集,是'从果蝇跨到哺乳动物'那道数量级鸿沟上的真实进度条
E11 Bio非营利
慈善资助非营利(Convergent Research FRO) · 美国旧金山
PRISM 平台:蛋白条形码+光片/膨胀显微+机器学习,绕开电镜做全脑连接组
↗ 宣称把全脑连接组成本降 100 倍、成果开源,是打破电镜垄断的最激进新势力
Allen Institute非营利
2003 创 · 非营利研究所 · 美国西雅图
MICrONS 等项目的电镜成像与数据管线,已完成小鼠皮层约 1mm³ 局部
↗ 哺乳动物连接组现有最大规模成果(小鼠视皮层五亿连接)的核心机构,数据管线成熟
E11 Bio非营利
2022 创 · Focused Research Organization(Convergent Research 支持) · 美国
用 PRISM 技术(蛋白条码 + 先进显微 + 机器学习)做可扩展的单细胞脑回路图谱
↗ 目标把全脑连接组成本降 100 倍,核心攻克占项目 95% 成本的人工校对瓶颈——是这条暗星最有希望改写成本曲线的玩家
Google Connectomics(Google Research)大厂
大厂研究团队 · 美国
开发 flood-filling network 等 AI 自动重建算法处理 EB 级电镜数据
↗ 把大厂级机器学习算力投进连接组自动重建这一最卡吞吐的环节,H01 人脑皮层样本的合作方

来源 · 可查证