连接组（connectome）是指神经系统中神经元连接的总和，利用各种成像技术及电生理技术在宏观、介观及微观尺度上建立动物或人脑中脑区、神经元群或神经元之间的连接图。连接组学（connectomics）主要是通过分析神经元之间的连接和组织方式来达到分析大脑的运行机制这一终极目的的一门学科，是近年来一系列生命科学研究中的一支。2010年美国普林斯顿大学神经科学研究所与计算机科学系教授承现峻（SebastianSeung）的TED演讲“我是我的连接组”（I am my connectome）将连接组学带入了公众视野。然而，开展连接组学研究工作的困难是超乎想象的。

(REF：StevenJ. Cook et al. Whole-animal connectomes of both Caenorhabditiselegans sexes. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1352-7.)

以最基础的模式动物——第一个被全基因组测序的多细胞生物秀丽隐杆线虫为例，在经过了十几年的研究，这一三百多个神经元组成（雌性302个，雄性385个）的神经系统连接图才得以完全解密。AlbertEinstein医学院的研究人员描述了第一个完整的动物神经系统接线图，这项研究包括两性成年秀丽隐杆线虫，确切指出两性之间神经差异巨大，于2019年4月发表于《Nature》杂志上，这一发现成为连接组学领域的一个重要里程碑。仅仅是秀丽隐杆线虫脑中的全部连接，已经复杂得让人头晕眼花了。

随后，2019年11月《Science》杂志封面迎来了知名的德国马克斯·普朗克脑研究所七年磨一剑的重磅脑科学成果：研究人员利用人工智能的方法，通过高空间分辨率重建了小鼠桶状皮层89个神经元的形态特征及其连接，揭示了当时为止最大哺乳动物神经线路图。通过对连接组回路的分析，不仅是希望通过映射大脑皮层中的神经网络，解开大脑高效运作的真相；更为人工智能的进一步发展、脑部疾病的筛查和探索提供更多的依据。

（REF：MottaA, Berning M, Boergens KM, et al. Dense connectomic reconstruction inlayer 4 of the somatosensory cortex. Science.2019;366(6469):eaay3134. doi:10.1126/science.aay3134）

（REF：SchefferLK, Xu CS, Januszewski M, et al. A connectome and analysis of theadult Drosophila central brain. Elife. 2020;9:e57443. Published 2020Sep 7. doi:10.7554/eLife.57443）

随着显微镜成像技术的不断发展，及以神经网络等为代表的机器学习算法的进步，2020年Google联合霍华德休斯医学研究所（HHMI）等研究组织，共同发布了果蝇半脑连接组（HemibrainConnectome），同时发布了一套可用来分析与可视化数据的工具。这一连接图包含25000个神经元、2000万个连接，涵盖与学习、记忆、嗅觉、导航等功能相关的重要区域。这一研究是研究人员第一次真正细致入微地观察突触数量达10万级别的神经系统的组织结构。有了这份详尽的神经地图，研究者们将进一步解答大脑为何运行得如此之快，这项研究可能改变神经科学的研究方式。