如果“中国脑计划”今年年内启动……
访中科院神经科学研究所所长蒲慕明
据新华社北京电(记者彭茜 张忠霞)中国科学院外籍院士、美国国家科学院院士蒲慕明将脑科学和类脑智能研究称为“兵家必争之地”。
近日,来自多国的60多名神经科学家齐聚美国约翰斯·霍普金斯大学,讨论开展脑科学的全球合作,力图推动“国际大脑空间站”的建设。今年10月,还将在联合国举行国际脑科学大会。
“在重要的基础和应用前沿领域,中国必须占有一席之地,”蒲慕明在接受新华社记者专访时说。如果“中国脑计划”于今年年内启动,将推动中国脑科学和类脑智能研究驶入“快车道”。
抢占“兵家必争之地”
中国“脑计划”比欧美日更全面
68岁的蒲慕明是中科院上海神经科学研究所所长,还曾多年担任美国加利福尼亚大学伯克利分校杰出讲座教授和神经生物学部主任。身处中美两国学术前沿,他清晰感受到各国政府和学界在脑科学和类脑智能领域的竞赛。
从各国已启动的脑计划来看:美国侧重于研发新型脑研究技术；欧盟主攻以超级计算机技术来模拟脑功能；日本于2014年出台的“脑计划”,则聚焦以狨猴为模型研究各种脑功能和脑疾病的机理。
兵贵神速。“脑科学和类脑研究”也被列入“十三五”规划纲要中的国家重大科技创新和工程项目。蒲慕明说,由中国科技部和国家自然基金委牵头的中国脑科学计划,有望于今年年内启动。
蒲慕明说,脑科学和类脑研究的全球性热潮反映了科学界和各国政府的三点共识:第一,脑科学是人类理解自然界现象和人类本身的终极疆域,是本世纪最重要的前沿学科之一；第二,脑疾病所带来的社会经济负担已超过心血管病和癌症,脑科学的发展对脑疾病的诊断治疗将有关键性的贡献；第三,计算机技术和人工智能发展至今已面临瓶颈,对人脑认知神经机制的理解可能为新一代人工智能算法和器件的研发带来新启发。
蒲慕明认为,与欧美、日本的“脑计划”相比,中国的“脑计划”更为全面,直接反映了上述三方面的战略布局。各领域科学家因此提出了“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”。目标是在未来十五年内,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。
“在国家的大力支持下,中国的脑科学研究有可能在未来十到二十年时间实现跨越式发展,发展速度会超过欧美。”
“有所为,有所不为”
在优势领域做到世界领先
欧美在脑科学所属的神经科学领域研究的积淀十分深厚。与之相比,中国的神经科学研究还是一个蹒跚学步的孩童,“起步晚、体量小”是无法忽视的现实。
蒲慕明说,中国的脑科学研究过去20年才开始真正起步。美国神经科学学会成员五六万人,而中国的神经科学学会成员只有6000人左右,这是十倍以上的差距。中国也只有少数实验室在神经科学领域具备国际竞争力,研究人员偏年轻化,本领域领军人物较少,仍需多年积累。
“基于现实层面的考量,中国脑计划的原则是‘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,在我们的优势领域做到世界领先,”他说。
在他看来,中国脑科学研究的先天优势是灵长类动物种类和数量非常丰富,并拥有脑疾病样本的丰富资源,在猴类转基因动物研究和非人灵长类脑疾病模型研究方面已走在世界前列。
人类大脑有一千亿个神经细胞,彼此之间由大量的神经纤维连接成极为复杂的神经网络。脑科学目前最有待突破的难点,就是理解人脑高级认知功能的神经网络基础。目前科学家已利用小鼠等模型,部分理解了人认知外部世界的神经网络机制。
蒲慕明预计,未来一二十年内,对小鼠神经网络的研究将大致完成。其后,以非人灵长类动物为模型研究人类高等认知功能,如思考、自我意识、共情以及语言等,这是中国必须抓住的机会。
“我认为,中国脑计划如果能重视非人灵长类(尤其是猕猴)的研究领域,将能保证未来数十年后我国脑科学在国际上占领先地位,”蒲慕明说。
基于“中国脑计划”布局,北京和上海均已启动“脑科学与类脑智能”地区性计划,开始资助相关研究项目。中科院于今年初成立包含20个院所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。而对于即将出台的“中国脑计划”来说,更大的挑战是能否以革新性的机制来统筹各方资源,使“单兵作战”转向“强强联合”,确保目标最终达成。
“我们希望中国脑计划的启动,真正能整合全国的科研力量,在几个重大的前沿问题上能有世界领先的突破,”蒲慕明说,“这必须要真正建立跨单位、跨地区、跨学科、强强结合的团队,打破单位的本位主义,加强科学院与大学院校之间的实质合作。”
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