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劉 琳

　　美國在腦研究領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位，每年用于神經(jīng)科學(xué)研究的經(jīng)費(fèi)遠(yuǎn)多于其他國家。
　　2006年，美國成功繪制出與人類90%的基因存在相似性的老鼠大腦基因圖譜。2010年，美國啟動(dòng)了“人類連接組計(jì)劃”，通過對數(shù)千名健康成年人的大腦掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行辨別與分析，計(jì)劃最終描繪出人類大腦的所有神經(jīng)連接情況。
　　今年4月，美國宣布啟動(dòng)的“腦計(jì)劃”（BRAIN Initiative，全稱為“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃”），是美國政府確定的重大科研項(xiàng)目之一。該計(jì)劃旨在增加對人腦的了解，最終幫助研究人員找到治療、治愈甚至預(yù)防老年癡呆癥、癲癇病、創(chuàng)傷性腦損傷等腦部疾病的新方法。
　　美國政府在財(cái)政不大景氣的狀況下大力支持“腦計(jì)劃”，一個(gè)重要原因就是看上了該項(xiàng)目在未來的光明“錢途”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年人腦工程領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅為 2.1 億美元，而在 2020年有望達(dá)到60 億美元，在更遠(yuǎn)的未來，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模很可能突破千億美元。為啟動(dòng)“腦計(jì)劃”，美國國立衛(wèi)生研究院、國防部高級(jí)研究計(jì)劃局和國家科學(xué)基金會(huì)將在2014財(cái)年提供約1億美元資金。
　　其中，美國國立衛(wèi)生研究院將投入約4000萬美元，用于開發(fā)新型工具、資源和培訓(xùn)。美國國家科學(xué)基金會(huì)將提供2000萬美元，用于開發(fā)能感知并記錄神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的探測裝置，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)增進(jìn)對思維、情感、記憶等活動(dòng)的理解。美國國防部高級(jí)研究項(xiàng)目局計(jì)劃投入5000萬美元，將開發(fā)一系列能捕捉、處理神經(jīng)元和神經(jīng)鍵動(dòng)態(tài)活動(dòng)的工具，建立相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)和修復(fù)機(jī)制，并幫助士兵在遭遇創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、腦損傷、記憶損失等問題時(shí)改進(jìn)診斷和治療。
　　目前，美國國立衛(wèi)生研究院已經(jīng)建立了一個(gè)由15人組成的高級(jí)工作組，形成了強(qiáng)有力的學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，以制定詳細(xì)的科學(xué)目標(biāo)，并為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)制定多年度科學(xué)計(jì)劃，包括時(shí)間表、重要階段和成本估計(jì)。雖然“腦計(jì)劃”的最終細(xì)節(jié)還有待確定，但總體上，該計(jì)劃可能至少持續(xù)10年，最終耗資將達(dá)數(shù)十億美元。
　　從根本上說，美國的“腦計(jì)劃”首先是一項(xiàng)打造技術(shù)基礎(chǔ)的研究，將加速新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。美國政府希望，這些新技術(shù)將使研究人員能夠制作人腦活動(dòng)圖，展現(xiàn)單個(gè)腦細(xì)胞和復(fù)雜的神經(jīng)回路如何快速互相作用，為探究人腦如何記錄、處理、使用、存儲(chǔ)和檢索大量信息打開新的大門，并揭示人腦功能和行為之間的復(fù)雜聯(lián)系。
　　最近10年，科學(xué)家已經(jīng)取得了許多劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，為解開人腦之謎創(chuàng)造了機(jī)遇，這樣的成果包括人類基因組測序、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繪圖工具的開發(fā)、成像技術(shù)分辨率的提高和納米科學(xué)的蓬勃發(fā)展。這些重大突破為空前的科學(xué)合作和跨學(xué)科的科學(xué)發(fā)現(xiàn)鋪平了道路。
　　然而，開展腦科學(xué)研究，治療腦部疾病還需要新一代工具，以更快速度記錄更多腦細(xì)胞在一念閃過時(shí)的信號(hào)。當(dāng)前這還沒有實(shí)現(xiàn)。開發(fā)此類工具的最大希望在于納米科學(xué)、成像技術(shù)、工程學(xué)、信息學(xué)以及其他新興科學(xué)的快速發(fā)展。
　　與先前的一些研究項(xiàng)目相比，奧巴馬政府的這項(xiàng)計(jì)劃更加強(qiáng)調(diào)腦科學(xué)研究在臨床治病救人中的實(shí)際作用，旨在提高治療和防治腦部疾病的能力，并重新吸引制藥公司的興趣。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國約有 1 億人正在遭受各類由大腦引起的疾病困擾，醫(yī)療費(fèi)用高達(dá) 5000 億美元。更可怕的是，預(yù)計(jì)到2050年，美國老年癡呆癥患者將比現(xiàn)在翻一番，達(dá)到近1400萬人。

（責(zé)任編輯：秋彤）