編者按：每個人的心中都有一個夢想，有的人，將之藏在心底；有的人，將她變成現實。復旦大學類腦智能科學與技術研究院賈天野就經歷了一番浪漫而又波折的追夢之旅，從物理學到生物學，為了夢想，他，砥礪轉身，為了讀懂智慧人腦，他，拼搏前行。這就是賈天野，一位執著的追夢人。

“人無遠慮，必有近憂?！笨萍嫉陌l展亦是如此， 尤其是在人工智能領域，科學家們相信：類腦智能將啟迪人工智能發展的新方向，也是實現通用人工智能的最可能路徑。

值得關注的是，現階段類腦智能研究發展依然緩慢。而腦認知機理尚不清楚是主要的制約因素。因此，在科學家們看來，讀懂大腦，是實現類腦智能的第一步，也是最關鍵的一步。

在探索人腦的科研工作者中，賈天野深受關注。他，具有跨多學科的教育和科研背景，長期從事人類認知行為、腦神經影像和生物信息學等方面的跨學科交叉綜合性研究，并取得了一系列高水平的、具有國際影響力的研究成果。這一系列的科研成果為精神疾病的診療新方法及類腦智能研究提供了重要的啟發思路和理論基礎。

走上生物學夢想路

從復旦大學物理專業到遠赴英國伯明翰大學攻讀計算基因組學，賈天野選擇了追尋夢想。雖然這樣的轉變，讓他的求學之路充滿了坎坷，不僅要快速適應、熟悉一門新的學科，還要在短時間做出成果，但困難并沒有讓賈天野退縮，反而，讓他充滿了斗志，5 年的時光匆匆而過，賈天野順利畢業，昂首走向了一直向往的生物學領域。

2011 年，賈天野作為生物信息研究員加入世界著名的倫敦精神病研究院（現隸屬于倫敦國王學院），通過關注青少年“強化”行為的縱向歐洲合作研究——IMAGEN計劃，獲得海量生物大數據的支持，很快，就有了重要發現。

通過結合神經影像、行為及遺傳學信息，他與同事首次實現了“遺傳 - 神經機制 - 酗酒行為”的神經生物學模型在人類以及實驗動物上的雙重驗證，并于 2012 年發表在國際權威綜合期刊 PNAS 上。該研究引起了社會及學界的廣泛關注，例如物質成癮領域的權威期刊 Addiction Biology 主編、德國海德堡大學精神藥理學研究院院長 Rainer Spanagel 教授，在社論式回顧文章中，兩次將該研究成果作為“當前最先進的飲酒成癮遺傳學研究范式” 的重要例證。

此后，賈天野通過神經影像的全基因組關聯分析、行為遺傳學分析及動物模型驗證，發現并確認了 VPS4A 基因作為腹側紋狀體獎賞加工及多動行為的遺傳學基礎，并提出可能的分子神經調控通路。論文發表在 2016 年的PNAS 上，并被荷蘭皇家科學院 Barbara Franke 院士在多個綜述中作為影像遺傳學的重要早期范例詳細引用。

在國外奮斗的歲月里，賈天野開拓了思維，積累了豐富的探索經驗，但回國回饋母校，也是賈天野一直以來的心愿。2017 年，他的愿望實現了。

開啟解析人腦新征程

活在當下，研究未來。在科學家的眼中，神經退行性疾病及精神障礙是大腦疾?。活惸X智能是科技發展的未來。兩者都與人腦密切相關，由此可見，對人腦運作機理的深入研究，勢在必行。尤其是近幾年來，探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究和以建立與發展人工智能技術為導向的類腦研究，不僅是中國的科研重點，亦是世界的攻關方向。

在這樣的背景下，復旦大學類腦智能科學與技術研究院誕生了。這座成立于 2015 年的研究院，在籌備之時，便已開始延攬世界一流人才。賈天野，因其出色的研究成果，成為重點招攬對象。而賈天野本人也早已有回國報效母校的想法，兩者“一拍即合”。于是，研究院建成后不久，賈天野作為青年研究員全職加入進來，繼續針對人類認知行為和精神障礙進行神經影像及遺傳學研究，短短幾年，便已成績斐然。

針對神經影像缺乏可靠的大規模遺傳 - 環境交互作用（如其重要的表征物 DNA 甲基化）相關研究的狀況，賈天野與 Desrivières 教授通過對來自全世界 11 個甲基化工作組 3337 名人類被試者的數據進行分析研究，發現了海馬體積的表觀遺傳學基礎，并原創了 DNA 甲基化“跨組織等效性檢驗”統計模型，可有效回答表觀遺傳學中生物學標記物在不同器官 / 組織間的等效性問題。相關一作論文發表在 2019 年的精神障礙研究領域的權威期刊Molecular Psychiatry 上。

針對青少年中常見精神障礙共病和分型的神經基礎這一關鍵科學問題，賈天野從“強化”相關的特異性神經環路入手，構建利用多任務模態神經影像大數據解析多維度行為數據的研究新思路 / 范式，揭示了精神障礙相關行為在不同認知神經環路上的特異性神經標記物，為跨疾病診斷及分型治療提供了重要的理論基礎。這一研究被英國皇家學會 Trevor Robbins 院士稱贊為“開創性的”。相關一作兼共同通訊論文發表于 2020年的 Nature雜志子刊、國際權威綜合性期刊 Nature Human Behaviour 上。

科研永無止境，賈天野的研究也越發深入。在最新的酗酒成癮研究中，他發現，人類的很多看似迥異的成癮行為背后，可能存在相似的大腦機理。

2018 及 2019 年發表在 Science 的動物模型顯示，一個包括皮層上腦區內側前額葉（mPFC）、皮層下腦區背側導水管周圍灰質（dPAG）以及杏仁核中央核（CeA）在內的“負向刺激”調控神經環路可能與鼠類酗酒行為的產生有關。其中，dPAG 是調控動物回避危險信號的核心區域，而 CeA 則負責情緒調控。

受此啟發，賈天野與其指導的博士生謝超首先在人類數據中驗證了上述動物模型的有效性：即，當存在負向信號的情況下，信息中樞內側眶額葉（mOFC）對 CeA 的抑制性調控的減弱，與酗酒行為的增加相關，但這一效應可能隨著大腦的發育（例如情緒控制能力得到增強）而消失；而與此同時，mOFC 對 dPAG 的抑制性調控增強也會誘發酗酒行為，這一效應源于個體忽略了酒精帶來的負向效果，因而產生無法停止的強迫性飲酒，并且這一效果不會隨著大腦的發育而消退。這些發現都佐證了動物實驗中結果在人類中的可遷移性。

但出人意料的，課題組同時還發現，如果在無外界刺激的基線狀態下，mOFC 對 dPAG 的刺激性調控異常增強，也會使得個體對于外界負向刺激過于敏感，進而誘發沖動性的酗酒行為來回避當下的狀況。基于上述的發現，課題組進而提出了 mOFC-dPAG 這一“負向信號”通路調控紊亂導致酒精濫用的雙通路模型，即對“負向信號”的過度抑制會導致強迫性的酗酒行為，而對“負向信號”的過于敏感則會導致沖動性的酗酒。相關論文《內側眶額葉與背側導水管周圍灰質調控神經網絡在人類酒精濫用中的作用》發表于 2021 年的 Science 雜志子刊、國際權威綜合性期刊 Science Advances 上。

這一研究的發現因為突破了傳統上專注于“中腦 - 邊緣”獎賞系統的成癮問題研究范式，被英國皇家學會 Barry Everitt 院士稱贊為“極其重要”。而英國醫學科學院 David Nutt 院士認為此研究“見解深刻”，并對新的治療手段的開發具有重要的啟發作用。

科研之外的精彩

科研，是賈天野的核心，但作為青年科研工作者，他也肩負起了更多的責任。其中，代表類腦研究院負責張江國際腦庫的建設協調工作也是他的主要工作內容。據賈天野介紹：張江國際腦庫（ZIB），是研究院下設的生物醫學大數據中心，也是上海市“腦與類腦智能基礎轉化應用”市級重大專項支持建設的重要基礎設施平臺。

現在，ZIB 已擁有 UK Biobank、ABCD、HCP 等國際共享數據庫 52 萬余例。而到 2023 年，它將圍繞精神分裂癥、抑郁癥、自閉癥、腦卒中、精神退行性疾病以及大學生人群等 6 個隊列共 1.5 萬人次，完成環境、行為、遺傳、腦影像、神經等 5-O 尺度數據的采集，并在全國建立多個腦科學數據庫臨床合作點。與此同時，ZIB 也將與全球主流生物數據庫建立安全、互利的合作共享機制，致力于建成全球最大規模的全維度腦數據庫和算法中心之一。

這個平臺一旦建設成功，將會極大的促進腦科學研究工作高效，快速的開展，而其開放的申請機制，對國內的科研工作者而言，更是意義重大。

走過韶華，不負韶華，作為青年研究員的賈天野，一直奔走在探索人腦的路上，隨著研究的深入，他將解析更多人腦的秘密，為疾病患者帶去治愈的希望，為類腦智能貢獻更多的力量。這就是賈天野的愿景，亦是他畢生追求的夢想和目標，故事已經開始，精彩仍在繼續 ......

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