马雷

研究员 / 博士生导师

北京大学未来技术学院·大数据与生物医学人工智能系副主任

国家重大科技基础设施 多模态跨尺度生物医学成像设施 装置四负责人(全尺度图像数据整合系统)

数字生命模拟研究室主任 · 国家生物医学成像科学中心(NBIC)

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马雷

马雷,北京大学未来技术学院研究员、助理教授、博士生导师,国家生物医学成像科学中心(NBIC)数字生命模拟研究室主任,担任国家十三五重大科技基础设施·“多模态跨尺度生物医学成像设施”装置四负责人,北京大学未来技术学院大数据与生物医学人工智能系副主任。主要从事人工智能与生命科学交叉研究,聚焦数字生命方向,致力于构建生物数据驱动、可运行、可干预、可验证的生命系统计算模型。获得北京市杰出青年科学基金、智源学者、百度学者、博古睿学者(Berggruen Fellow)、拜耳研究员(Bayer Investigator)等支持。

马雷于浙江大学获学士学位、上海交通大学获硕士学位、中国科学院软件研究所获博士学位。加入北京大学前,曾在欧特克(Autodesk Research)从事大型工业软件核心引擎开发并担任点云可视化团队负责人。2019年加入北京智源人工智能研究院,后创办智源首个研究中心——生命模拟研究中心,组织跨学科团队完成数字线虫“天宝”“天演”等工作。近年来围绕脑—体—环境闭环耦合的可运行数字生命模型、跨尺度生命系统建模、多模态生物医学成像数据整合以及大规模神经模拟平台开展系统研究,并持续推进“多模态跨尺度生物医学成像设施”装置四的建设与运行。

马雷课题组系统提出并推进"数字生命(Digital Life)"研究范式,致力于构建生物数据驱动、可运行、可验证的生命系统模型。在数字生命建模、神经群体计算机制解析以及生命模拟计算平台建设等方面取得系列原创成果,形成从基础理论到工程平台的系统性研究布局。累计论文成果 90余篇,其中第一或通讯作者成果 50篇,包括 Nature Communications(2023)、Cell Research(2024 封面文章)、Nature Computational Science(2024 封面文章)、National Science Review(2025)、TPAMI(2026)等期刊,并参与发表于Nature(2026)的虚拟酵母合作研究,在人工智能与生命科学交叉领域取得系列进展。多项成果获 新华社、央视新闻、北京卫视、科技日报 等媒体广泛报道。数字线虫“天宝”被国际综述The embodied brain(2026,预印本)列为“特别值得关注的研究(Papers of outstanding interest)”,并获Nature Computational Science Research Briefing专题介绍。论文成果含已发表与已接收工作;统计口径截至2026年10月,完整列表见论文页及Google Scholar。

荣誉与人才项目

2025—北京智源学者 · BAAI Scholar
2024-北京市杰出青年科学基金

科研项目与基金

主持国家及北京市科研项目,包括“科技创新2030”人工智能重大科技专项课题、北京市科技计划、北京市杰出青年科学基金、北京市第一批非共识创新项目等,为数字生命建模与生物医学人工智能研究提供持续支持。

代表性论文

An integrative data-driven model simulating C. elegans brain, body, and environment interactions. Nature Computational Science, 4(12): 978–990, 2024. 封面 [DOI]
System-level time computation and representation in the suprachiasmatic nucleus revealed by large-scale calcium imaging and machine learning. Cell Research, 34(7): 493–503, 2024. 封面 [DOI]
An initiative on digital nephrology: the Kidney Imageomics Project. National Science Review, 2025. [DOI]
Trans-scale bioimaging and integrative biology: on the debut of China National Biomedical Imaging Center. Science China Life Sciences, 2025. [DOI]
Learn to Enhance Sparse Spike Streams. IEEE TPAMI, 2026. [DOI]
A GPU-based computational framework that bridges neuron simulation and artificial intelligence. Nature Communications, 14: 5798, 2023. [DOI]
Splats in Splats++: Robust and Generalizable 3D Gaussian Splatting Steganography. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2026(已接收). [预印本]
LiteTex-GS: Fast and Lightweight Texturing for Gaussian Splatting. Computer Graphics Forum, 45(7): e70637, 2026. [DOI]
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媒体报道

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学术演讲

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学术服务

会议审稿
CVPR, AAAI, NeurIPS, ICML, ACM MM
期刊审稿
CNS子刊, IEEE TPAMI, TIP, TVCG, TMM
专委会
CCF计算机辅助设计与图形学专委会
CSIG可视化与可视分析专委会
学会会员
CCF高级会员、中国神经科学学会、中国人工智能学会

教学

2026数字生命导论 — 本科生课程
2023–生物医学数据可视化技术 — 硕博课程
2023–24计算神经科学导论 — 硕博课程
2023–24计算视觉理论、模型与方法
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开源项目与数据集

数据驱动的数字线虫闭环模型;已发表研究将136个精细神经元模型、96个肌肉单元与三维流体环境耦合。
数字生命 闭环仿真 Nat. Comput. Sci. 2024 Cover
GPU加速的精细神经元仿真框架,以树突分层调度算法加速多舱室模型求解,连接生物物理仿真与AI训练。
脑模拟 GPU计算 理论最优证明 Nat. Commun. 2023
SCN Time Computation
视交叉上核大规模钙成像数据集与时间编码解析工具,揭示神经群体时间计算机制。
计算神经科学 钙成像 Cell Research 2024 Cover
U-RISC Dataset
超高分辨率电子显微镜标注数据集,用于挑战和评估深度学习神经元分割算法。
电子显微镜 图像分割 Front. Comput. Neurosci. 2022
基于脉冲相机的3D场景重建方法,利用高速生物启发传感器实现高质量3D高斯泼溅重建。
脉冲视觉 3D重建 AAAI 2025
面向3D高斯泼溅的隐式水印嵌入方法,实现鲁棒高效的3D场景版权保护与隐写术。
3D水印 高斯泼溅 AAAI 2026
基于脉冲相机的神经辐射场方法,利用脉冲流实现高速场景的高质量新视角合成。
脉冲视觉 NeRF ICME 2024
高真实度脉冲相机模拟器,支持多种场景下的脉冲流仿真与算法评估。
脉冲相机 仿真器 ICME 2024
无需训练的高效 3D 编辑方法,无需掩码即可实现精确的 3D 场景编辑与操控。
3D编辑 无训练 ICLR 2026
统一的潜在动作世界模型,支持多任务场景下的动作预测与规划。
世界模型 动作规划 CVPR 2026

联系与招聘

邮箱:   地址:北京大学 国家生物医学成像科学中心(NBIC)   实验室:maleilab.cn

课题组长期招收博士后、博士生、硕士生和科研助理。当前重点招聘方向:科研软件与平台工程、科学计算与闭环仿真、生物医学AI系统。

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