“数字生命”大科学计划的核心是实现生命的数字化解析，而高质量、动态化、功能化的生命数据库正是实现这一目标的基石。2025年7月15日，程和平院士团队于《Scientific Data》发表“24-hour simultaneous mPFC’s miniature 2-photon imaging, EEG-EMG, and video recording during natural behaviors”研究成果，历时五年攻关，成功构建全球首个覆盖毫秒级神经元钙活动、秒级行为活动与天量级大脑活动状态的高质量跨尺度数据集，为哺乳动物的数字生命研究搭建了重要的数据底座。
 
内侧前额叶皮层（mPFC）作为大脑认知与行为调控的核心，参与决策、情绪调节、注意力等高级功能，但其多尺度动态编码规律解析一直受限于行为范式单一、记录时长短等制约问题。团队依托自主研发的微型化双光子显微镜（mTPM），结合脑肌电记录系统和无干预家居行为监测技术，首次实现对自由活动小鼠mPFC的24小时连续、多模态同步观测，成功采集单细胞分辨率钙信号、全脑电活动、肌电信号以及进食、运动、睡眠等12类自然行为动态数据。研究累计记录526颗经人工校验的神经元，并通过构建严格的多模态数据质控流程确保数据高可靠性。
该数据库是目前全球首个涵盖完整昼夜周期、多通道脑电与肌电、多种自然行为范式的 mPFC 神经群体记录集，实现从细胞到行为尺度、从秒级到昼夜周期的多尺度神经行为整合。全部数据集已通过G-node向全球学术界开放共享（https://doi.gin.g-node.org/10.12751/g-node.1762hn/）。这些高可信度数据，为探索神经元群体动力学、脑状态转变机制以及AI算法在大脑真实数据中的应用提供了关键支撑，也是AI驱动生命解析、数字孪生与精准医学应用的重要基础。

研究团队
论文第一作者为北京大学前沿交叉学科研究院博士生韩佳颖和未来技术学院博士后周芳旭，通讯作者为北京大学南京分子医学转化研究院张立风研究员和周芳旭。团队表示，未来将继续扩展跨模态、跨个体与跨任务的数据采集，发挥“多模态跨尺度生物医学成像设施 - 南京类脑智能联合实验室”优势，推动成像组学数据平台与“数字生命”大科学计划的深度联动，助力将“看见生命”转化为可解读、可模拟、可预测的数字生命系统。

【参考文献】
Han, J., Zhou, F., et al. 24-hour simultaneous mPFC’s miniature 2-photon imaging, EEG-EMG, and video recording during natural behaviors. Sci Data12, 1226 (2025). doi: 10.1038/s41597-025-05527-2