脑神经、脑科学、脑计划

脑科学是各科技强国“厮杀的战场”。2013年,美国总统奥巴马向全球公布了“推进创新神经技术脑研究计划” ,随后欧洲推出了为期10年的“人类脑计划” 。我国也在2006至2020年的国家中长期科学和技术发展规划纲要中,把“脑科学与认知”列入基础研究8个科学前沿问题之一。目前,我国脑科学研究处于怎样的发展阶段,面临哪些挑战?

7月13日下午,复旦大学上海市药物研发协同创新中心与浦东国际人才发展中心共同举办的第18期Science Café沙龙活动在浦东人才城举行。本期活动邀请到了中国科学院院士、神经生物学家、中国脑计划的倡导者和推动者杨雄里院士为大家介绍脑神经、脑科学、脑计划相关精彩内容。

▲杨院士在Science Café活动现场发言

观点一

人类对脑的研究仍然存在界观层面的认识鸿沟

脑科学是研究脑的工作原理和工作机制的重要学科,是生命科学的重要分支。杨院士认为,上世纪60年代以后,最主要的发展趋势是从分子水平和细胞水平对脑的工作原理和作用机制进行研究。大脑是自然界最复杂的系统,其由1011个神经细胞组成,通过1014个突触连接,聚集形成了神经环路,同时大脑在成长发育过程中,其结构和功能也在不断发生变化,所以人类对大脑的研究可谓是探索自然科学界的最后疆域。杨院士提出,目前的研究仅限于单个细胞和几个细胞组成的神经环路的微观研究,亦或基于无创伤脑成像技术PET、fMRI对大群细胞的宏观研究,而对单个细胞和大群细胞之间的界观层面上的研究还存在认识鸿沟。神经细胞是怎样产生信号,通过神经突触,怎样在神经环路中协同发挥作用,最终形成人的意识、感知、思维、情绪等复杂功能,其中的工作原理及作用机制尚不明确,杨院士指出这是目前脑科学研究的最关键问题。

观点二

人工智能的开发可以控制大脑,但不可能超越大脑

杨院士认为实现人工智能有两条路径:一是不考虑脑的工作机制,仅从计算科学的角度来设计和考虑;二是借鉴脑处理信息的特点来推进人工智能的研究,即类脑人工智能。从类脑人工智能路径考虑,人工智能只可能逼近大脑,但不可能超越大脑。

观点三

美国脑计划第1期已经完成,中国脑计划还处于起步阶段

脑计划是各科技强国“厮杀的战场”。2013年,奥巴马率先提出启动美国“脑计划”,同年我国也召开了脑科学研究相关的重要研讨会。杨院士讲到,截止今年美国已经完成了第1期脑计划,而我国虽在今年成立了北京、上海脑科学与类脑研究中心,但脑计划还处于起步阶段。杨院士认为,我国将脑计划纳入十三五规划,充分体现了对脑计划战略实施的决心,我国的脑计划包括认识脑、保护脑、模拟脑三个方面,但还疏于有组织地、系统地规划脑计划方案,对脑科学需要解决的具体问题还不明确,导致脑计划的推进速度缓慢。杨院士希望来自企业界、政府部门、科研高校的能人志士今后能群策群力,共同推动我国脑计划的发展。

责编 | 李秋、王欣怡

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