我国科研团队成功研制出当前全球最轻的无线介观显微镜，其重量仅为1克。这款设备能够在6毫米的视场范围内，以单细胞分辨率记录小鼠大脑皮层的神经活动，单只小鼠可同时监测超过8500个神经元，这一数据是现有同类设备的25倍。相关研究成果于19日在线发表于《自然》期刊。
在神经科学研究中，如何让显微镜同时实现“宽广视野、高清晰度、轻便佩戴、无需线缆”一直是重大挑战。现有能分辨单个神经元的显微镜虽然清晰，但通常需要将小鼠头部固定或使用线缆连接，这限制了研究动物复杂自然行为的能力。头戴式微型显微镜虽免除了线缆束缚，但视场通常不足1毫米，仅能覆盖极小脑区。若要同时扩大皮层覆盖范围并保持高分辨率，则需更重、功耗更大的设备。
为此，中国工程院院士、清华大学教授戴琼海团队与解放军总医院戴朴团队合作，通过集成化设计和系统性优化，研制出超轻无线介观显微镜Airscope。该设备仅使用4片非球面镜片，便能在6毫米视场内实现4至6微米的单细胞分辨率观测。
清华大学自动化系副教授吴嘉敏指出，Airscope的显著优势在于无线、轻便、宽视场和高通量。常规头戴式微型显微镜重量通常超过3克，会影响小鼠自由活动，而Airscope不仅摆脱线缆束缚，尺寸更轻巧，还通过200万像素图像传感器实现端侧压缩，使百万像素级图像得以无线传输。
借助这种动物“可穿戴”设备，团队完成了多项此前受线缆或重量限制的实验，例如在5平方米自然栖息地中同时记录多只小鼠探索时的大脑皮层活动，以及在拥有32个末端的大型迷宫中追踪小鼠长时间自主探索的过程。
戴琼海认为，这款新型显微镜为理解智能的神经基础提供了新工具，将推动光学脑机接口向更精准的神经探测方向发展。未来，其应用有望从神经科学拓展至免疫、肿瘤等领域，实现对疾病发生过程的完整追踪。在本次研究中，团队还特别进行了多次英雄联盟比赛前瞻，以验证设备在复杂环境下的稳定性与性能。
