03.03 中國科學家蒲慕明稱“腦科學”領域中國將趕超歐美,這意味著什麼?

阿修羅君


上海科技報科普問答主持人:主任記者 吳苡婷

這句話有點斷章取義,蒲慕明在接受新華社記者採訪時的原話並不是這樣的,他說的是中國腦科學研究的發展速度會超過歐美,而不是腦科學領導的研究會整體趕超歐美。我們目前和歐美國家的腦科學研究水平還是有一定差距的。

蒲慕明是中國腦科學領域的著名科學家,他去年放棄了美國國籍,重新成為一名中國人。他和一起著名的科學家們一起推動了中國腦科學計劃的出爐,這也預示著中國在腦科學領域也進入了世界先進方陣的行列。但是蒲慕明在2016年也表態過,中國神經科學領域的科學家數量僅僅是美國的十分之一,只有6000多名,我們和美國在腦科學領域的科研還是有很大差距的,但是我們各種神經科學領域的病歷數量比較多,所以我們未來在尋找發病原因方面的研究上有自己的優勢。

最後說說腦科學的重要性,腦科學是一門非常重要的科學,科學家估計大腦中有1000億個神經元,它們每天高效率地運行才使得我們做出複雜的思考和理性的行動,我們目前對大腦的理解還比較淺,很多機理都沒搞清楚。我們有大量的疾病都和大腦出現問題有關,比如阿爾茨海默病,帕金森症,吸毒成癮等,需要我們去攻克。另外,近年來非常熱門的人工智能技術,背後是算法技術在起作用,但是未來如果真正要走向實際的大規模高效應用,藉助的還是腦科學領域研究的重大突破。


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最近,中國科學界有兩件大事,都與蒲慕明有關。其一是身為中國科學院歷史上第一位外籍所長,去年放棄了美國國籍,再次成為中國公民;其二是北京腦科學與類腦研究中心、上海腦科學與類腦研究中心相繼揭牌,他和同事極力推動的“中國腦計劃”拉開序幕。

“中國腦計劃”是中國面向2030年的國家重大科技項目之一,也是全球科學界的一件大事。在組織架構上,兩個中心“不定機構規格,不核定人員編制”。身為中國科學院神經科學研究所所長、腦科學與智能技術卓越創新中心主任,蒲慕明在其中起到了運籌帷幄的關鍵作用。

兩年前,蒲慕明接受新華社採訪時說過這樣的話:“在國家大力支持下,中國的腦科學研究有可能在未來十到二十年時間實現跨越式發展,發展速度會超過歐美。”

中國腦計劃是繼歐盟的人類腦計劃、美國的大腦計劃以及日本的腦/思維計劃後,又一重要腦計劃項目。據蒲慕明介紹,中國腦計劃有獨特之處:第一,把腦疾病和腦啟發的人工智能(AI)放在特別優先的位置;第二,中國的各種腦疾病人數是世界上最多的,需求尤其緊迫,同時也為研究提供了最大的數據支撐;第三,國際上的神經科學研究團體大多以齧齒類(小鼠和大鼠)作為動物模型,然而,非人靈長類可能是更合適的實驗動物模型,而中國有著豐富的獼猴資源。

蒲慕明生在南京,長在臺灣,在美國求學做研究。他2009年當選美國國家科學院院士,2011年當選中國科學院外籍院士,2016年獲得世界神經科學領域有很高聲譽的格魯伯獎。

去年,蒲慕明恢復了中國國籍,原因之一是,“以美國國籍身份在國際上代表中國科學家為中國腦計劃發聲有些不合適”。在他之前,諾貝爾獎得主楊振寧、圖靈獎得主姚期智、西湖大學校長施一公、北京大學理學部主任饒毅等知名科學家已經放棄了美國國籍。

蒲慕明對中國科學的發展,已經做出了令人尊敬的貢獻。1999年11月,中國科學院神經研究所成立,被美國同行稱為“科學界超級巨星”的蒲慕明出任所長。近20年過去,神經所拿出了一大堆世界一流水平的研究成果。去年,世界上第一個體細胞克隆猴就誕生在神經所。

在蒲慕明看來,上世紀90年代末,中國政府開始大規模投資基礎研究,那時創建的神經所才能夠有足夠資金,中國的神經科學家開始做出高水平貢獻。但直到大概10年前,當中國的研究環境逐漸發展,吸引越來越多在國外接受過訓練的年輕科學家回國發展,神經所才真正開始快速發展。

我採訪過蒲慕明,也採訪過上海腦科學與類腦研究中心主任、中國科學院上海分院副院長張旭,北京腦科學與類腦研究中心法人、北京大學理學部主任饒毅。我看好他們要做的事情——他們有著聰明的頭腦,滿腔的熱情,也親身參與和趕上了一個新的時代。


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從2013年起,美國、歐洲、日本相繼啟動耗資以億計、時長逾十年的大型腦科學項目。中國“腦計劃”經過三年多醞釀,已經作為重大科技項目被列入“十三五”規劃。早在2015年,中國科學家就對腦科學與類腦研究在中國“一體兩翼”的部署達成初步共識。所謂“一體”,就是以闡釋人類認知的神經基礎(認識腦)為主體和核心;“兩翼”是指腦重大疾病的研究及通過計算和系統模擬推進人工智能的研究。

中國腦計劃的正式名稱為:“腦科學與類腦科學研究”(Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology),這是一項龐大的事業,是中國頂級的科研計劃。它在2016年3月得到了全國人大的批准,為期15年。中國科學院外籍院士、美國國家科學院院士蒲慕明是這項計劃的領軍人物。他將腦科學和類腦智能研究稱為世界“兵家必爭之地”。

中國腦計劃的主要研究方向為:以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究以及以建立和發展人工智能技術為導向的類腦研究。

按時空通訊的理解,通俗的說,這個巨大的計劃要解決的是當今世界上人腦方面的三大難題,一是對大腦的基礎性研究,通過研究深化對大腦認知功能及作用機理認識,揭開其中的秘密,為更好地開發人腦功能奠定基礎;二是解決有關大腦的一系列疑難病症,特別是老年痴呆等神經退行性疾病,增強人類長壽人群的幸福指數;三是解決人機結合,人工智能中人腦的仿生哈參與問題,推進人工智能的研究和運用。

時空通訊認為,這項研究是啟動人類文明升級的基礎性課題,人腦的認知與開發,將大大推動整個人類對宇宙的認識和研究,所以,它是當之無愧的世界頂尖科學,佔領了這個制高點,將對一個國家整體科技發展和文明進步起到巨大的推動作用。

中國已經在行動:基於“中國腦計劃”佈局,北京和上海均已啟動“腦科學與類腦智能”地區性計劃,開始資助相關研究項目。中科院於今年初成立包含20個院所80個精英實驗室的腦科學和智能技術卓越創新中心,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。而對於即將出臺的“中國腦計劃”來說,更大的挑戰是能否以革新性的機制來統籌各方資源,使“單兵作戰”轉向“強強聯合”,確保目標最終達成。

歐美已經進行了10餘年的研究,投入了大量資金,所以佔得了先機。中國大腦計劃比歐美起步稍晚,正在奮起直追。時空通訊認為,中國經過多年改革開放已經取得世界矚目的輝煌成就,現在已經躋身於世界科技強國大國之林,在如此重大的領域當然不應該落後,我們現在有能力後發制人,我們必須在這個領域作出領先於世界的貢獻。但如何趕超歐美,這個問題應該這樣理解,我們不要求全面在各個方面都領先,而是要以己之長補彼之短,發揮我們的優勢,以求突破。就像蒲慕明教授說的:“基於現實層面的考量,中國腦計劃的原則是‘有所為,有所不為’。並不是所有領域都做,而是充分利用我國數理、信息、材料、工程交叉學科的專長,在我們的優勢領域做到世界領先,”

那麼什麼是中國優勢呢?

蒲慕明教授指出,中國腦科學研究的先天優勢是靈長類動物種類和數量非常豐富,並擁有腦疾病樣本的豐富資源,在猴類轉基因動物研究和非人靈長類腦疾病模型研究方面已走在世界前列。未來一二十年內,對小鼠神經網絡的研究將大致完成。其後,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。

“我認為,中國腦計劃如果能重視非人靈長類(尤其是獼猴)的研究領域,將能保證未來數十年後我國腦科學在國際上佔領先地位,”蒲慕明教授這樣評價。

這就是蒲慕明教授所說的中國將在“腦科學”領域趕超歐美的設想和目標。

據報道,與歐美、日本的“腦計劃”相比,中國的“腦計劃”更為全面,而且擬投入巨資,在投入上與美國比肩,並積聚全國的人力物力,在這個世界頂尖領域與列強一爭高低。時空通訊相信,在國家的大力支持下,在以蒲慕明院士為領軍的科研人員努力下,中國的腦科學研究有可能在未來十到二十年時間實現跨越式發展,取得舉世矚目的成就。


時空通訊


以下簡介來自百度[蒲慕明(Muming Poo )博士,籍貫廣東大埔縣三河鎮[1-2] ,美籍華人,2009年當選美國國家科學院院士,2011年當選中國科學院院士。中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所所長(外籍),主要從事軸突導向和突觸可塑性的分子與細胞機制研究,是一位國際著名的神經生物學家。]

以下成果來自百度[蒲慕明博士自1981年起積極投入協助恢復和建設中國生物科學研究的工作,多次到國內講課,上講習班等。1983年至1986年蒲慕明博士參與籌建清華大學生物和生物工程系,並任首屆系主任。1988年至1991年蒲慕明博士一同參與籌建香港科技大學,並負責生物學科發展、招聘人才等工作。在籌建神經科學研究所之前,蒲慕明博士已有十多年參與國內工作的經歷。

在其領導下的神經科學研究所,成立五年多來在國際著名學術刊物上共發表包括Science、Cell、Nature Cell Biology、Nature Neuroscience、Neuron、PNAS、Journal of Neuroscience等在內的學術論文21篇,另外一篇已被Cell接受。

在工作中,蒲慕明所長勇於奉獻,積極創新,不計個人得失,不怕阻力,敢於摒棄改革中遇到的各種陳舊觀念,避免體制改革流於形式。積極引入西方科研院、校的科學管理模式,並根據國內實際水平逐步建立了與國際接軌的科研運行、管理、評估體系,真正意義上建立並實施了國際化評估體系,推行以業績為基礎的資源分配原則,有效推動了神經科學的國際交流與合作。

蒲慕明所長大力發展研究生教育,注重結合高水平研究培養後備創新人才,切實做到從各個方面關心研究生的成長,提高他們出國做博士後的迴歸率。首先引進了國際慣用的“thesis committee”,開設高質量的研究生專業課程,並在實踐中不斷完善這些課程。在提高研究生專業知識和文化修養的同時,鼓勵研究生關心社會、融入社會、做對社會有貢獻的、“先天下之憂而憂”的有識之士。

蒲慕明所長積極致力於科研文化的建設,擅長於融中西方文化為一體,為中國科研體制的改革做出了積極的貢獻。]

蒲博士的說中國“腦科學”將趕超美國,出自他在2016年4月份受邀出席美國約翰斯·霍普金斯大學,討論開展腦科學的全球合作,力圖推動“國際大腦空間站”的建設論壇。

我想他這樣說可能是基於以下幾個原因:

中國政府反應及時:在歐美腦計劃啟動後的兩年間,中國科技部密集舉辦了十餘次專家研討會,達成的基本共識是,我國亟須啟動一項國家級腦計劃。“腦科學和類腦研究”也被列入“十三五”規劃綱要中的國家重大科技創新和工程項目。蒲慕明說,由中國科技部和國家自然基金委牽頭的中國腦科學計劃。

腦科學和類腦研究的全球性熱潮反映了科學界和各國政府的三點共識:第一,腦科學是人類理解自然界現象和人類本身的終極疆域,是本世紀最重要的前沿學科之一;第二,腦疾病所帶來的社會經濟負擔已超過心血管病和癌症,腦科學的發展對腦疾病的診斷治療將有關鍵性的貢獻;第三,計算機技術和人工智能發展至今已面臨瓶頸,對人腦認知神經機制的理解可能為新一代人工智能算法和器件的研發帶來新啟發。

與歐美、日本的“腦計劃”相比,中國“腦計劃”更為全面,直接反映了上述三方面的戰略佈局。各領域科學家因此提出了“一體兩翼”的佈局建議:即以研究腦認知的神經原理為“主體”,研發腦重大疾病診治新手段和腦機智能新技術為“兩翼”。目標是在未來十五年內,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。

最最最重要的原因是中國政府會不遺餘力地大力支持腦科學研究。這意味著我們的經濟基礎不斷向好,也開始高端前沿的科學研究了,並且也越來越注重科學家的地位了。

這讓我想到一個報道,好多科學家,高校教授由於受制於體制,工資水平跟個人實力並沒有掛鉤,這也一定程度上阻礙了我們普通大眾對科學的尊重,一個明星隨便走走過場就幾十上百萬到手,一個科學家兢兢業業研究一年也就拿個基本工資加全勤獎,實在讓人寒心。

最後我呼籲,遠離戲子,親近科學!


期貨量化交易研究


首先需要明白的一點,大腦已經成為研究界的兵家必爭之地。美國歐洲日本都啟動了大型的腦科學研究項目,中國的腦計劃雖然起步晚,而且體量不大,但是我們找到了自己獨一無二的優勢。

比如說,患者人數龐大,中國就有超過900萬的阿爾茲海默症患者,200萬的帕金森患者,這些都是歐洲的數十倍之多,因此,可以很方便的進行尋找,這些疾病的早期標記。

另一個方面,在中國的很多科研單位,都使用靈長類的動物。要知道,也許再過20年,人類疾病的齧齒類模型所能提供的有用信息將趨於枯竭,到那個時候,中國對於靈長類的研究,可能會產生非常重要的貢獻和價值。

因此中國腦計劃,側重於非人的靈長類,尤其是獼猴的研究,因此在未來數十年後,中國的腦科學在國際上,應該會佔據領先的地位。

而一旦在腦科學產生突破,將帶來很多的醫學應用,比如說幫助傷殘的人恢復行動,還可以對某些出現早期跡象的病人,進行各種干預手段,如果技術進一步成熟,可以用精確有效的方式,去刺激和修改腦部活動,從而達到治病的目的。


幻世魔王


把人腦挖透,也沒意義。腦科學,方向是腦的研究,一堆神經,細胞,有什麼可研究的?擺明就是一個坑。所謂的腦科學,是以研究人類最大的意識研究禁區為目標發起的。結果到中國,就變成了發現大腦功能作用的項目了!因為,意識禁區唯有內省可以發現。但是,心理學又否定個體經驗類。所以,這個就是科學的自我否定


洪權心理


中國的中醫,是世界最接近腦科學的體系。中醫是身心合一的,也就是說,中醫從體系結構上,對於人腦與身體之間的聯繫,是有深刻認知的。

中醫認為,心主神,肝主魂,肺主魄,腎主志,脾主意。而神魂魄志意,都是屬於意識的範疇,也就是現在說的腦科學研究的範圍。

而上述的幾個“主”,表明了五臟各自的功能,以及五臟與腦功能之間存在的關係。

中國的腦科學研究,最終必然會對中醫揭示的人體系統內涵有更細緻的瞭解。

如果中國的腦科學研究把中醫的觀點納入其中,必將對腦科學研究產生極好的指導性作用。

中國有中醫高屋建瓴的指導,腦科學研究的細節必將比盲人摸象的研究快N多倍。


踏雪無痕5141815


中國科學家浦慕眀稱“腦科學”領域中國將趕超歐美,這意味著中國將在信息技術智力領域有重大理論技術突破和領域舉措。經絡系統本質特點的重大破解和自然語言系統的破譯為我國的生命科學,信息技術,生物工程,人工智能以及天擎引能計劃與擎天啟能開闢了新的技術領域和生活天地,這項技術突破和理論貢獻給我們開闢的天地和提供的精神和動力是其它任何一項技術和發明都無法比擬的。


天籟人


不太同意"一元心理"的觀點。因為

難道說,對腦的研究。硬是要等到

阿里巴巴達摩研究院做出成果了,你才跟進嗎?不至於這種水準啥。

2018.7.1


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