学习国家重点实验室开启了新的科研旅程，跟随在脑网络研究领域成果斐然的贺永老师一起做研究。这时的她，又迎来了科研路途上的第二个抉择——究竟该采用哪种方法进行脑组织网络研究？是单纯开展近红外成像研究，还是应该涉猎一些功能磁共振成像，做到双模态同时研究？权衡再三后，牛海晶决定遵循内心，依然选择自己做了近十年的近红外成像。
近红外脑成像是一种无损的光学成像技术。“当近红外光入射到大脑皮层组织时，由于组织内含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白对光的吸收相对较小，因此有部分光子将有幸从组织出射。这样我们就可以通过监测光强度的变化，进而推测大脑组织内部的脑活动”。“我们可以通过监测儿童青少年脑组织对光的吸收来判定其内部大脑活动，因而就可以探究儿童大脑发育特点以及大脑与行为之间的内在联系了”。牛海晶向记者展现了近红外成像的“神奇”，这样一种神奇的科技还有待于发展：“它需要有熟悉它的人来进行深入拓展。”牛海晶告诉记者。
于是近年来，牛海晶在近红外脑成像（fNIRS）领域开展了一系列前沿工作。她从fNIRS三维脑图像重构、fNIRS脑网络构建以及脑网络属性的重测可靠性评价等多方面出发，在国际权威期刊中共发表20多篇SCI论文，为儿童青少年脑网络研究提供了诸多理论及实践支撑。其中，2011年创新性地将数学图论方法引入到全脑静息态fNIRS领域，构建了首个全脑静息态fNIRS脑功能网络，并发现fNIRS脑网络具有“小世界”属性，证明了静息态fNIRS与图论方法相结合开展脑功能网络研究的可行性。2013年，牛海晶把在静息态fNIRS领域多年来的研究结果形成首篇脑网络研究综述论文，发表在the Neuroscientist杂志，在当期最多阅读量排名中位居第九。
随着“人脑连接组学”概念的提出，科学家们开始试图从功能整合的角度，来考察不同脑区间的信息交互与合作，给深入窥探大脑内部的神经活动规律及揭示儿童大脑认知能力差异提供了全新的视角。
有了概念，还要有手段。fNIRS作为一种新兴的非侵入式脑功能成像技术，更易于被家长及儿童所接受，加之仪器设备操作简单，便携性能好等优势，牛海晶认为这是儿童研究的最好利器。
2015年，她申请主持国家自然科学基金面上科学基金项目“基于静息态fNIRS的儿童脑功能连接组学研究”，尝试从静态脑网络和动态脑网络两个不同的视角，建立具有儿童特异性的脑网络构建与分析方法学框架，进而获得大样本低龄健康儿童（7〜9岁）脑网络拓扑属性特征量，为病理条件下的儿童脑网络研究提供评价和对照依据。多年来，牛海晶已经采集整理了足够引以为傲的近200名儿童脑发育数据集，这将会为她今后的研究带来诸多便利。
那么，如何全面地刻画儿童大脑功能网络拓扑属性；如何评价不同的脑网络构建方法对儿童大脑功能网络的影响；如何评价儿童大脑功能网络属性的可靠性……为解决上述各种复杂问题，牛海晶决定把传统的静态脑网络分析和新兴的动态脑网络分析相结合，对儿童大脑网络特征进行刻画，进而获取反映儿童不同脑活动特征的网络指标。
为确保网络拓扑属性计算及其可靠性评价，她通过整合多种不同的脑功能连接构建框架方法，对可能出现的偏差进行评估与预测，为儿童静态和动态脑网络构建及网络属性的可靠性评价建立起优化的方法学框架。同时，牛海晶为了进一步验证优化后的方法框架对儿童这一特殊群体是否具备针对性，还引入成人数据进行全方位、多角度对比分析。
一系列问题的提出与技术手段的应用，牛海晶认为，基于fNIRS数据的儿童脑网络计算方法和评价体系将会系统化、规范化、科学化。并且在此基础上，可以在儿童脑网络拓扑组织的静态与动态特征之下，建立探索与认知能力相关的脑网络指标。
坚守本心，铿锵前行
科研，是牛海晶最感兴趣的事情。而教学，同样是她倾注很大精力的部分。
在培养研究生时，她的要求甚为严格。“毕业时，我的硕士生都能发表至少两篇SCI论文”，牛海晶自信地说。通过对学生设定高目标，一是可以培养学生勤奋努力、刻苦认真的做事态度；二是将会为学生毕业后的去向增添筹码；三是可以筛选出真正对科研有兴趣的学生，这样的学生才能够接手科研的“衣钵”，推动着未来科研走得更远。
为了扩大本研究领域的影响力，提高广大科研工作者的交流效率，牛海晶课题组基于多年fNIRS的研究成果，开发了一套完整的基于光学成像的儿童脑网络分析平台，从数据处理到质量检验、再到功能连接构建以及大脑网络分析等，都能够在这个平台上完成。此举得到了国内外同行的高度认可。
纵使千帆过尽，牛海晶仍认为这在使用近红外成像技术开展儿童青少年脑发育研究只是冰山一角，更多有社会价值的课题亟待发掘。接下来，她将继续沿着以往科研方向进行纵向深入，同时把自闭症儿童的脑网络研究划定为未来科研范畴，为此类家庭提供一些解决途径。