腦科學技術(shù)研究是21世紀最富有挑戰(zhàn)性的而重大科學問題,也是當前國際學前言的熱點領(lǐng)域,被視為未來新的經(jīng)濟增長點和引領(lǐng)新科技革命的潛在引擎。理解腦的工作機制,進而揭示人類智能的形成和運作原理,對人腦認知功能開發(fā)、模擬和保護,決定未來人口素質(zhì),搶占國際競爭的技術(shù)制高點具有重要意義??萍及l(fā)達國家和國際組織早已充分認識到腦科學研究的重要性,在既有的腦科學研究支持外相繼啟動了各自有所側(cè)重的腦科學計劃。
五年前,歐美科研強國紛紛吹響了探索大腦奧秘的號角。2013年美國總統(tǒng)奧巴馬宣布啟動腦科學計劃(BRAIN Initiative),歐盟和日本也在2013年、2014年予以響應(yīng),分別啟動歐洲腦計劃(The Human Brain Project)以及日本腦計劃(Brain/Minds Project)。面對激烈的國際競爭,中國腦科學家早在2013年就開始醞釀中國的“腦計劃”,并不斷取得進展。
我國科技、經(jīng)濟、社會發(fā)展對神經(jīng)科學和人工智能技術(shù)發(fā)展提出了巨大的需求——必須加快建設(shè)應(yīng)對神經(jīng)系統(tǒng)重大疾病的預防、診斷和治療技術(shù)開發(fā),以神經(jīng)計算、仿真記憶存儲、智能機器為代表的戰(zhàn)略性經(jīng)濟增長點,也成為搶占未來20—30年智能社會和超智能社會發(fā)展先機的關(guān)鍵。在2016年,“腦科學與類腦研究” (Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology)被“十三五”規(guī)劃綱要確定為重大科技創(chuàng)新項目和工程之一,神經(jīng)科學和人工智能界為之一振。目前,“腦科學與類腦研究”作為“科技創(chuàng)新2030重大項目”已啟動的4個試點之一,進入編制項目實施方案階段。腦科學和類腦研究已經(jīng)進入了全球性熱潮,但是我國“腦計劃”側(cè)重點與發(fā)展和其他國家略有不同。
從各國已啟動的腦計劃來看:美國側(cè)重于研發(fā)新型腦研究技術(shù);歐盟主攻以超級計算機技術(shù)來模擬腦功能;日本于2014年出臺的“腦計劃”,則聚焦以狨猴為模型研究各種腦功能和腦疾病的機理。而中國“腦計劃”更為全面,直接反映了上述三方面的戰(zhàn)略布局。并且,各領(lǐng)域科學家提出了“一體兩翼”的布局建議:即以研究腦認知的神經(jīng)原理為“主體”,研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機智能新技術(shù)為“兩翼”。目標是在未來十五年內(nèi),在腦科學、腦疾病早期診斷與干預、類腦智能器件三個前沿領(lǐng)域,取得國際領(lǐng)先的成果。
從目前研究現(xiàn)狀來看,歐美在腦科學所屬的神經(jīng)科學領(lǐng)域研究的積淀十分深厚。中國的腦科學起步晚,研究人員偏年輕,領(lǐng)軍人物較少,“起步晚、體量小”是無法忽視的現(xiàn)實。但是,在國家的大力支持下,中國的腦科學研究有可能在未來十到二十年時間實現(xiàn)跨越式發(fā)展,發(fā)展速度會超過歐美。
中國科學院外籍院士、美國國家科學院院士蒲慕明預計,“未來一二十年內(nèi),對小鼠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究將大致完成。其后,以非人靈長類動物為模型研究人類高等認知功能,如思考、自我意識、共情以及語言等,這是中國必須抓住的機會。 “中國腦計劃”如果能重視非人靈長類(尤其是獼猴)的研究領(lǐng)域,將能保證未來數(shù)十年后我國腦科學在國際上占領(lǐng)先地位”。
基于“中國腦計劃”布局,北京和上海均已啟動“腦科學與類腦智能”地區(qū)性計劃,開始資助相關(guān)研究項目。中科院初成立包含20院所80個精英實驗室的腦科學和智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心,由蒲慕明擔任中心主任,各高校也紛紛成立類腦智能研究中心。
腦科學研究成果的應(yīng)用目前來看主要集中在兩個領(lǐng)域:一是腦疾病的診斷和治療。未來我們有望通過分子、影像以及相關(guān)標記物,即可在大腦疾病的早期診斷和干預上發(fā)揮重要作用,通過大腦疾病的遺傳、表觀遺傳以及病理性功能失調(diào)等方面的研究,掌握大腦疾病的發(fā)生機制。我們?nèi)粘3R姷哪X功能障礙疾病,如自閉癥、心理障礙、抑郁癥、上癮以及神經(jīng)衰退性疾病阿爾茨海默綜合癥,帕金森等疾病是這項計劃首先要攻克的目標;另一大應(yīng)用方向就是“類腦智能”,也就是時下非常熱門的“人工智能”,即通過類人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和計算方法的建立以及通過類腦計算、處理以及存儲設(shè)備技術(shù)的研究,有助于我們對新一代人工智能機器以及類腦機器人等項目的開發(fā)。
2018年4月20日“腦科學與類腦智能前沿研討會”將在上海舉行,會議邀請了多位權(quán)威腦科學專家與人工智能專家前來參會,圍繞腦認知基礎(chǔ)、類腦人工智能和腦疾病的診斷和干預三方面進行發(fā)言討論。會議將提供和專家學者面對面交流的機會,有助于了解時下“腦科學”研究進展,把握“腦科學”發(fā)展機遇,獲得腦科學以及類腦智能研究的最新技術(shù)。
來源:生物谷