發(fā)布日期:2016-08-22
為加快我國腦科學研究,2014年3月召開的香山科學會議專門探討了中國腦科學研究計劃的目標、任務和可行性,經(jīng)多次論證,今年3月發(fā)布的“十三五”規(guī)劃綱要將“腦科學與類腦研究”列為“科技創(chuàng)新2030—重大項目”,也被稱為中國“腦計劃”。 中國腦計劃的“一體兩翼” 中國“腦計劃”分兩個方向:以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究和以建立和發(fā)展人工智能技術為導向的類腦研究。中國科學院上海神經(jīng)科學研究所所長蒲慕明認為,與歐美、日本的“腦計劃”相比,中國“腦計劃”更為全面。各領域科學家提出了“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為“兩翼”。目標是在未來15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域取得國際領先的成果。 腦認知原理主要解決三個層面的問題:一是大腦對外界環(huán)境的感官認知,即探究人類對外界環(huán)境的感知,如人的注意力、學習、記憶及決策制定等;二是對人類及非人靈長類自我意識的認知,通過動物模型研究人類和非人靈長類的自我意識、同情心以及意識的形成;三是對語言的認知,探究語法及廣泛的句式結(jié)構,用以研究人工智能技術。 在探索和治療大腦疾病方面,攻克自閉癥、上癮、老年癡呆癥、帕金森等疾病是首要目標。未來有望通過分子、影像及相關標記物,提高大腦疾病的早期診斷和干預水平,通過大腦疾病的遺傳、表觀遺傳及病理性功能失調(diào)等方面的研究,掌握大腦疾病的發(fā)生機制。 類腦研究主要應用于人工智能技術的研發(fā),通過類人腦神經(jīng)網(wǎng)絡模型、類腦計算處理以及存儲設備技術的研究,有助于開發(fā)新一代人工智能機器人。 發(fā)揮自身優(yōu)勢體現(xiàn)中國特色 中國科學院院士、復旦大學腦科學研究院教授楊雄里也提出,中國腦計劃需注意兩個問題:一是如何努力體現(xiàn)中國特色;二是在籌劃時如何考慮我國腦科學的可持續(xù)發(fā)展。只有根據(jù)國情發(fā)揮自己的優(yōu)勢,才不至于在激烈的競爭中迷失。在基礎研究方面,不僅應該考慮學科發(fā)展的前沿,也要考慮我國的研究基礎、研究隊伍和是否有獨特的思路等各種因素。我國在這方面的一個優(yōu)勢是,擁有最廣大的各種疾病的患者群,經(jīng)過科學的組織有可能形成種類齊全、資料完整的樣本庫,這是確保我國相關研究走在前列的重要基礎,這樣才有可能在有限的人力、物力條件下,在較短時間內(nèi)形成優(yōu)勢,從而在激烈的競爭中搶占先機。在類腦人工智能研究方面,如能緊密聯(lián)系產(chǎn)業(yè)發(fā)展、轉(zhuǎn)型的重大需求,無疑將在創(chuàng)新驅(qū)動的進程中起到更重要的作用。 蒲慕明說:“基于現(xiàn)實層面的考量,中國腦計劃的原則應是‘有所為,有所不為’。并不是所有領域都做,而是充分利用我國數(shù)理、信息、材料、工程交叉學科的專長,先在優(yōu)勢領域做到世界領先。”他認為,作為有著豐富靈長類動物資源的國家,中國執(zhí)行腦計劃有諸多優(yōu)勢,有望在非人靈長類腦疾病模型上處于世界前列。 北京上海先行啟動“腦計劃” 根據(jù)中國“腦計劃”布局,北京、上海均已啟動“腦科學與類腦智能”地區(qū)性計劃,開始資助相關研究項目。 北京市科委主任閆傲霜表示,北京在腦科學研究方面擁有全國最完整的學科布局、最強的研究隊伍、國際一流的實驗條件和技術資源。北京“腦科學研究”專項工作將瞄準國際腦科學研究前沿,圍繞人類腦健康和腦疾病治療重大需求,結(jié)合通訊與信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,從“腦認知與腦醫(yī)學”和“腦認知與類腦計算”兩方面進行布局,開展前沿研究和應用。 上海“腦計劃”已先于中國“腦計劃”啟動。2015年3月27日,由上海科委主導、復旦大學等10多家單位共同參與的“上海腦科學與類腦智能發(fā)展愿景”項目順利啟動。復旦大學類腦人工智能科學與技術研究院院長馮建峰在“2015浦江創(chuàng)新論壇”上表示,上海“腦計劃”主要目標在如下幾個方面:解析復雜數(shù)據(jù),模擬腦工作,探究記憶、學習、決策等原理,模擬智能交互,大數(shù)據(jù)挖掘和智能醫(yī)療診斷等方面。 馮建峰的團隊致力于開展腦科學與人工智能交叉前沿研究,在智能算法的發(fā)展及對腦疾病的精準診斷上取得了多項重大突破,其中包括:開發(fā)出大數(shù)據(jù)驅(qū)動的全腦關聯(lián)性分析方法(BWAS)的統(tǒng)計學方法,可實現(xiàn)在全腦數(shù)10億的功能聯(lián)接中找出病根;通過核磁共振掃描技術度量人腦各區(qū)域的動態(tài)相互作用模式,首次繪制了腦功能網(wǎng)絡的動態(tài)圖譜,未來可幫助構造更先進的人工神經(jīng)網(wǎng)絡和發(fā)現(xiàn)重大腦疾病等。 中科院于今年1月成立了包含20家院所80個精英實驗室的腦科學和智能技術卓越創(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。 今年5月27日,由協(xié)和、湘雅、浙醫(yī)等國內(nèi)十家醫(yī)學院所參與的“中國人腦組織庫協(xié)作聯(lián)盟”正式成立,并建立了全國性的人腦庫協(xié)作網(wǎng)絡,為中國“腦計劃”實現(xiàn)各地區(qū)資源共享、開展聯(lián)動奠定了基礎。
來源:科技日報