5月31日，北京大學宣布成功研制出新一代微型化雙光子熒光顯微鏡，重量僅2.2克，可佩戴在動物頭部，實時記錄數十個神經元和上千個神經突觸的動態信號；橫向分辨率可達0.65微米，成像質量可與商品化大型臺式雙光子熒光顯微鏡相媲美。研究論文5月29日在線發表于《自然》雜志子刊 《自然·方法學》上，并已申請多項專利。
人們觀察大腦多通過解剖，大腦處在靜止、無生命的狀態。中國科學院院士、北京大學教授程和平說，新一代微型化雙光子熒光顯微成像改變了觀察細胞、亞細胞結構的方式。可在動物覓食、哺乳、打斗、嬉戲、睡眠等自然行為下，或在學習前、中、后長時間觀察神經突觸、神經元、神經網絡、遠程連接的腦區等多尺度、多層次動態變化。
據介紹，該顯微鏡成像分辨率高、速度快，并具備多區域隨機掃描和每秒1萬線的線掃描能力；采用柔性光纖束進行熒光信號接收，解決了動物活動、行為由于熒光傳輸光纜拖拽而受到干擾等難題。其效果遠優于目前領域內主導的由美國腦科學計劃核心團隊所研發的微型化寬場顯微鏡。
程和平說，該顯微鏡應用領域廣闊。如在外科手術臨床應用上，做開顱手術前就可看到腦部腫瘤邊界和神經活動等。“未來，與光遺傳學技術結合，有望在結構與功能成像同時，精準操控神經元和神經回路活動。”
該顯微鏡是在國家自然科學基金委國家重大科研儀器研制專項“超高時空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統”支持下，由北京大學分子醫學研究所、生命科學學院、工學院和軍事醫學科學院等組成跨學科團隊，歷經三年多協同完成的。
