首先给出核心判断：人类大脑的奥秘，如今又向前迈进了一大步。

要真正解析一个神经元——大脑中传递信号的基本单元——必须掌握三个方面：它对外界刺激的功能反应、其形态及与其他细胞的连接方式（结构），以及内部的基因表达与蛋白质组成（分子）。这三者缺一不可。然而，过去几十年，全球神经科学界面临一个长期难题：缺乏能够在同一神经元上同时获取这三类信息的技术。不同检测手段互不兼容，功能、结构、基因数据各自孤立，形成了所谓的“数据孤岛”。各国脑科学计划积累了海量单一模态数据，但由于缺乏对应关系，对比分析和联合解析难如登天。此前虽有报道能实现两类信息的联合检测，但三类同步解析？几乎不可能。

直到近期，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的王凯团队与徐圣进团队联手攻克了这一难题。他们自主研发了一套全新的多模态解析平台——IMC，打通了从活体观测到基因检测的完整链路，实现了全球首次对同一神经元的功能、结构、分子三维度高精度同步解析。该平台基于两项自研核心技术支撑：

高分辨率多平面并行化双光子显微镜——无需切除脑组织，即可完整重建神经元全脑连线；双色膨胀荧光原位杂交技术——能够精准定位细胞内基因分子，单次可同时检测6种基因。

听起来复杂，但实际流程分为三步：第一步，在清醒小鼠大脑内实时记录神经元对视觉画面及面部动作的反应；第二步，完整复原同一细胞遍布全脑的神经纤维网络；第三步，精准捕获细胞内部全部基因分布与含量。三步操作全程保留细胞空间位置，数据精准匹配对齐。整套流程下，科研团队已成功采集上百个神经元的完整三模态数据，并收获了多项全新发现。

与单一维度数据相比，同时结合细胞形态与基因信息，能更准确预测神经元的信号反应。更令人意外的是，基因在细胞内部的分布位置本身也是区分不同神经细胞的关键标识——这一发现极具价值。团队还新发现了一类此前未被完整定义的兴奋性神经元亚型：它们同时表达抑制性神经元的特征分子，并对视觉刺激表现出特殊响应特性，直接刷新了学界对神经细胞分型的传统认知。

那么，这套国产多模态解析平台IMC究竟有何应用价值？未来，科研人员可完整追踪单个神经细胞从基因、形态到活动状态的全程变化，既能用于解析大脑基本运算逻辑，也能深入探索阿尔茨海默病等脑部疾病的细胞病变机制。同时，团队实验产出的同源三维数据，还可成为脑科学与类脑人工智能研究的标准参考数据库。可以说，这项研究补齐了全球脑计划缺失的关键实验工具，为绘制完整大脑图谱及研发脑病靶向干预手段提供了切实的技术支撑。