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    “只要大腦的奧秘尚未大白于天下，宇宙仍將是一個謎?！?906年諾貝爾獎獲得者、西班牙神經(jīng)組織學(xué)家拉蒙-卡哈爾說。腦科學(xué)的研究一旦獲得突破，影響將是深遠的——

本報記者 顏維琦 曹繼軍

    腦是自然界最復(fù)雜的系統(tǒng)之一。直至今天，人類還沒有真正了解自己的大腦。在全球范圍內(nèi)，關(guān)于腦科學(xué)研究的競爭與角力早已展開——
    記者日前獲悉，中國學(xué)者正在積極參與推進腦科學(xué)研究和轉(zhuǎn)化應(yīng)用。復(fù)旦大學(xué)牽頭聯(lián)合浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、同濟大學(xué)、上海交通大學(xué)等十幾所高校及中科院研究所，成立了“腦科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心”。上海市政府已將腦科學(xué)與人工智能列為重大科技項目，作為建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的一個重要舉措。
    2013年，歐盟啟動10億歐元“人腦計劃”；同年，美國宣布啟動45億美元美國“腦計劃”；2014年，日本也啟動了大型腦研究計劃?？梢哉f，腦科學(xué)是21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的重大科學(xué)問題，也是當(dāng)前國際科學(xué)前沿的熱點領(lǐng)域，被視為新的經(jīng)濟增長點和引領(lǐng)新革命的重要引擎。
    隱秘的“兵家必爭之地”
    為什么時隔幾十年我們?nèi)阅芾卫斡涀∫粋€人？為什么我們可以計算復(fù)雜的數(shù)學(xué)題？當(dāng)我們高興時、生氣時，大腦又是怎樣工作的？大腦是人類最復(fù)雜的一個系統(tǒng)，它由860億個神經(jīng)元組成，每個神經(jīng)元又生出1000個分支。如此龐大精細的網(wǎng)絡(luò)，將全世界的計算機放在一起運行都無法逾越。
    因此，腦科學(xué)的研究愈顯重要與迫切。認識大腦，就是認識人類自身，認識腦的奧秘是對人類的終極挑戰(zhàn)。腦科學(xué)的發(fā)展，對腦疾病的防治、信息和智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動作用。有數(shù)據(jù)顯示，在我國，腦相關(guān)疾病導(dǎo)致的死亡人數(shù)已占死亡總數(shù)的25%以上。據(jù)估算，我國未來的腦疾病負擔(dān)可能達到每年上萬億元的水平。腦科學(xué)研究的突破，必將推動腦疾病防治的根本進步。
    記者了解到，近年來，世界多個國家加快了腦科學(xué)研究的步伐。腦科學(xué)研究已成“兵家必爭之地”，吸引全球眾多頂尖科學(xué)家投身其中。在了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能的共識下，各國的“腦計劃”有所不同。歐盟的計劃側(cè)重從腦連接圖譜以超級計算機技術(shù)來模擬腦功能，美國的計劃更關(guān)注研發(fā)新型腦研究技術(shù)，而日本的計劃則聚焦以狨猴為模型研究各種腦功能和腦疾病的機理。
    腦科學(xué)的突破將帶來深遠影響
    “只要大腦的奧秘尚未大白于天下，宇宙仍將是一個謎?！?906年諾貝爾獎獲得者、西班牙神經(jīng)組織學(xué)家拉蒙-卡哈爾說。
    而腦科學(xué)研究一旦有所突破，影響也將是深遠的。2005年，美國《科學(xué)》雜志創(chuàng)刊125周年，曾公布未來25年的125個重大科學(xué)問題，有18個屬于腦科學(xué)領(lǐng)域。到目前為止，有四分之一的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了腦科學(xué)。
    相關(guān)科學(xué)家表示，近三年來，植根于腦科學(xué)的人工智能研發(fā)取得了突破性進展，引爆了新的科技和產(chǎn)業(yè)革命。國際高科技產(chǎn)業(yè)巨頭已開啟大規(guī)模投入，一大批創(chuàng)新產(chǎn)品已經(jīng)推出，后續(xù)競爭異常激烈。2011年，“谷歌大腦”項目在人類歷史上首次實現(xiàn)了機器系統(tǒng)對各種不同類型貓圖像的自動識別，正確率與人類似。隨著新型人工智能被快速推廣到公共安全、金融投資與風(fēng)險調(diào)控、醫(yī)療診斷、新藥開發(fā)等關(guān)系國計民生的重要領(lǐng)域，勢必帶來新一輪的產(chǎn)業(yè)革命。
    記者了解到，類腦計算和人工智能研究將是上海腦計劃的重要組成部分。學(xué)者判斷，類腦計算和人工智能研究二者的相互促進將成為未來科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)革命新的爆發(fā)點和增長點。
    腦科學(xué)需要多學(xué)科交叉攻關(guān)
    目前，各國腦計劃都面臨著同樣的一個難題——人腦數(shù)百億個神經(jīng)元以毫秒的時間尺度在工作，并隨時調(diào)整結(jié)構(gòu)與功能，復(fù)雜度堪比宇宙，解析腦就必須發(fā)展新技術(shù)、新理論、新方法，并通過多學(xué)科交叉進行有效的科學(xué)攻關(guān)。
    上海數(shù)學(xué)中心首席專家、復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院特聘教授馮建峰介紹，人工智能近年的突破主要歸功于類腦的初步模擬、大數(shù)據(jù)和強大的計算能力。目前取得突破的人工智能更多沿用經(jīng)典的計算框架，如何借助腦科學(xué)的研究成果，突破現(xiàn)階段模擬計算中的瓶頸，是人工智能推向新階段（類腦人工智能）的必然路徑。另一方面，類腦人工智能也將有助于破解當(dāng)前腦科學(xué)研究中的核心難題，對真實神經(jīng)系統(tǒng)的計算模擬將為腦功能的認識提供嶄新的思路。
    疾病輔助診斷、新藥研發(fā)、智能機器人、自動駕駛、金融投資與風(fēng)險調(diào)控、醫(yī)學(xué)影像……腦科學(xué)研究的成果正在進入人們的生活。“腦科學(xué)會是下一個工業(yè)創(chuàng)新點嗎？我的回答是肯定的。除了宇宙，這或許是我們要探究的最后的奧秘?！瘪T建峰說。

（責(zé)任編輯：秋彤）