搞好科研，想象力和资源缺一不可

今天看到两篇刚刚投到biorxiv文章，都是关于神经细胞的芯片培养的，感觉对自己冲击比较大。

第一篇是哥伦比亚K. Shepard组的的CMOS-based 微电极阵列（MEA）[1]。要说MEA这东西被研究的已经很多了，于CMOS电路相关的也不少。但他们牛就就在直接把CMOS芯片磨到了不到50微米厚，在这么薄的情况下，原本是硬的芯片也变得柔软、可以承受一定的弯折了。因为有了这种柔性，这种CMOS MEA可以更好的和脑部实现贴合，更加有效的实现神经接触……

这篇文章是YG推荐给我的，实验室博后FZ也是对其称赞有加。想一想，我们也在天天设计芯片做神经传感，但是好像想象力总是有些缺乏，大部分工作依然是跟随在别人的脚步之后。其实我之前也在想着把芯片打薄变轻之后看看能不能装在微型机器人的身上，YG经常在做的一步工艺也是对芯片表面进行剖光。但K. Shepard这个组竟然极端到把芯片打薄到那么薄，加之生物实验测试的数据也非常严谨，确实给我一种非常耳目一新的感觉。

另一篇也是bioriv的文章，是Janos组的文章[2]，利用MEA做关于视网膜神经细胞刺激从而恢复视觉功能的。看到这篇文章，我的第一感觉就是——woc，这要花费多少资源啊。因为神经细胞室不能培养的，现在做科研都是从实体上移植，所以第一步就是要找到合适的视网膜细胞。然后还要考虑怎么做细胞生长从而不要死，怎么和芯片连在一起……看看这篇论文长长的作者列表就知道这个实验花费了多大的资源才做出来的。感觉以我们实验室的情况，做到这种程度的生物实验还是差点火候……

这两篇文章给我的感觉就是做科研，想象力和资源缺一不可。CMOS芯片用在生物传感等领域到现在已经几十年了吧，但依然有大量文章发表，不乏顶刊比如Nature, Science。同时实事求是的说，我们对生物的理解还是太少太少，这个领域还远远达不到“饱和”。

但是做科研也是一件实际的事情，看展项目也要看组里的资源。我现在感觉对我来说，未来肯定要往神经方向走，但是在博士阶段我可能还是会停留在“体外细胞培养”，并且不一定是神经细胞（因为神经细胞是最脆弱的细胞之一了……）。

不过仔细想想，虽然可能不会进活体实验，也可能用不到现在最火的神经细胞或组织，但能做的东西依然有很多。比如说，细胞内部的一些化学反应（比如细胞器之间的信号传递）是怎么影响细胞命运的。我们可不可以通过芯片编程的方式调控细胞的命运……总之，感觉又到了需要大范围总结文献，好好思考研究方向的时候了。“这山望着那山高”的心态最好也不要有，把本领域做扎实也是一件不容易的事情。

(2024.06.04 苏黎世)

[1] Jung T, Zeng N, Fabbri J D, et al. Stable, chronic in-vivo recordings from a fully wireless subdural-contained 65,536-electrode brain-computer interface device[J]. bioRxiv, 2024: 2024.05. 17.594333.

[2] An implantable biohybrid nerve model towards synaptic deep brain stimulation