作者:常丽君 来源:科技日报 发布时间:2016/8/18 15:29:07
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坚持特色 “一体两翼”
中国“脑计划”纳入规划全面展开

 

为加快我国脑科学研究,2014年3月召开的香山科学会议专门探讨了中国脑科学研究计划的目标、任务和可行性,经多次论证,今年3月发布的“十三五”规划纲要将“脑科学与类脑研究”列为“科技创新2030—重大项目”,也被称为中国“脑计划”。

中国脑计划的“一体两翼”

中国“脑计划”分两个方向:以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究和以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。中国科学院上海神经科学研究所所长蒲慕明认为,与欧美、日本的“脑计划”相比,中国“脑计划”更为全面。各领域科学家提出了“一体两翼”的布局建议,即以研究脑认知的神经原理为“主体”,研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。目标是在未来15年内,在脑科学、脑疾病早期诊断与干预、类脑智能器件三个前沿领域取得国际领先的成果。

脑认知原理主要解决三个层面的问题:一是大脑对外界环境的感官认知,即探究人类对外界环境的感知,如人的注意力、学习、记忆及决策制定等;二是对人类及非人灵长类自我意识的认知,通过动物模型研究人类和非人灵长类的自我意识、同情心以及意识的形成;三是对语言的认知,探究语法及广泛的句式结构,用以研究人工智能技术。

在探索和治疗大脑疾病方面,攻克自闭症、上瘾、老年痴呆症、帕金森等疾病是首要目标。未来有望通过分子、影像及相关标记物,提高大脑疾病的早期诊断和干预水平,通过大脑疾病的遗传、表观遗传及病理性功能失调等方面的研究,掌握大脑疾病的发生机制。

类脑研究主要应用于人工智能技术的研发,通过类人脑神经网络模型、类脑计算处理以及存储设备技术的研究,有助于开发新一代人工智能机器人。

发挥自身优势体现中国特色

中国科学院院士、复旦大学脑科学研究院教授杨雄里也提出,中国脑计划需注意两个问题:一是如何努力体现中国特色;二是在筹划时如何考虑我国脑科学的可持续发展。只有根据国情发挥自己的优势,才不至于在激烈的竞争中迷失。在基础研究方面,不仅应该考虑学科发展的前沿,也要考虑我国的研究基础、研究队伍和是否有独特的思路等各种因素。我国在这方面的一个优势是,拥有最广大的各种疾病的患者群,经过科学的组织有可能形成种类齐全、资料完整的样本库,这是确保我国相关研究走在前列的重要基础,这样才有可能在有限的人力、物力条件下,在较短时间内形成优势,从而在激烈的竞争中抢占先机。在类脑人工智能研究方面,如能紧密联系产业发展、转型的重大需求,无疑将在创新驱动的进程中起到更重要的作用。

蒲慕明说:“基于现实层面的考量,中国脑计划的原则应是‘有所为,有所不为’。并不是所有领域都做,而是充分利用我国数理、信息、材料、工程交叉学科的专长,先在优势领域做到世界领先。”他认为,作为有着丰富灵长类动物资源的国家,中国执行脑计划有诸多优势,有望在非人灵长类脑疾病模型上处于世界前列。

北京上海先行启动“脑计划”

根据中国“脑计划”布局,北京、上海均已启动“脑科学与类脑智能”地区性计划,开始资助相关研究项目。

北京市科委主任闫傲霜表示,北京在脑科学研究方面拥有全国最完整的学科布局、最强的研究队伍、国际一流的实验条件和技术资源。北京“脑科学研究”专项工作将瞄准国际脑科学研究前沿,围绕人类脑健康和脑疾病治疗重大需求,结合通讯与信息产业快速发展,从“脑认知与脑医学”和“脑认知与类脑计算”两方面进行布局,开展前沿研究和应用。

上海“脑计划”已先于中国“脑计划”启动。2015年3月27日,由上海科委主导、复旦大学等10多家单位共同参与的“上海脑科学与类脑智能发展愿景”项目顺利启动。复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院院长冯建峰在“2015浦江创新论坛”上表示,上海“脑计划”主要目标在如下几个方面:解析复杂数据,模拟脑工作,探究记忆、学习、决策等原理,模拟智能交互,大数据挖掘和智能医疗诊断等方面。

冯建峰的团队致力于开展脑科学与人工智能交叉前沿研究,在智能算法的发展及对脑疾病的精准诊断上取得了多项重大突破,其中包括:开发出大数据驱动的全脑关联性分析方法(BWAS)的统计学方法,可实现在全脑数10亿的功能联接中找出病根;通过核磁共振扫描技术度量人脑各区域的动态相互作用模式,首次绘制了脑功能网络的动态图谱,未来可帮助构造更先进的人工神经网络和发现重大脑疾病等。

中科院于今年1月成立了包含20家院所80个精英实验室的脑科学和智能技术卓越创新中心,由蒲慕明担任中心主任,各高校也纷纷成立类脑智能研究中心。

今年5月27日,由协和、湘雅、浙医等国内十家医学院所参与的“中国人脑组织库协作联盟”正式成立,并建立了全国性的人脑库协作网络,为中国“脑计划”实现各地区资源共享、开展联动奠定了基础。

 
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2016/8/20 13:54:08 quxieshi
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