“脑图谱”大科学计划启动 上海脑机接口正在推进

由上千亿个神经元细胞组成的人类大脑,是自然界中最复杂的生物系统之一。对大脑以及脑部疾病背后复杂机制的探索,对于开发神经系统疾病的新型诊断和疗法至关重要。同时,脑科学与信息技术的交叉融合,有助于从人脑获得借鉴,并开发出具有自主学习能力的人工智能技术,从满足信息智能领域产业升级的需求。

第一财经记者从浦江创新论坛上获悉,中国科技部去年已经正式启动了“全脑介观联接图谱”大科学计划的国内工作,并开始建立各种国际合作,在中国的引领下,未来“脑图谱”有望成为一个国际大科学计划。

%title插图%num

中国科学院院士、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明向第一财经记者透露:“脑图谱大科学计划以阐释人类认知的神经基础为主体,同时重视脑重大疾病和类脑智能研究,以推进在临床、人工智能和计算技术上的应用。”

“脑研究作为中国脑计划的重要基础研究部分,主要研究脑认知功能神经基础,包括大脑中的环路、通道怎么工作的。”蒲慕明表示,“同时也对大脑整个网络的结构有更精细的理解,这就需要构建全脑介观联接图谱,这是全世界神经科学家都关心的,主要是为了搞清楚大脑的结构,这就需要有细胞分辨度非常精细的神经联接,有了结构以后才能理解大脑神经元的功能。”

“脑图谱”大科学计划由蒲慕明院士和海南大学校长骆清铭院士共同发起,将使用最接近人类的非人灵长类等动物模型,在单细胞分辨率上绘制具有神经元类型特异性的全脑联结图谱。

蒲慕明表示,在脑研究的主体下,还有“两翼”,包括对脑疾病的诊断治疗,以及类脑计算和脑机智能技术。“这也包括新一代的人工智能,我们也希望把这个计算的方法在硬件上实现智能体,包括脑机接口技术,通过器件从大脑获取信息,用大脑的信息操纵外面的器件,外面的器件反馈信息给大脑,并调控大脑。”

蒲慕明表示,类脑人工智能是人工智能最前沿的技术,有望在十年后成为引领技术。“我们现在就要布局,希望在下一个潮流出现的时候能够站在前沿。”他说道。

根据此前“一体两翼”的布局,在未来15年内,我国的脑认知基础研究、类脑研究和脑重大疾病研究将达到国际先进水平,并在部分领域起到引领作用。

脑机接口技术中美仍有差距

蒲慕明特别提到了脑机接口技术。“国内脑机接口技术的发展和美国有5-10年的差距,现在上海有一个脑机接口项目投资。”

多年来,上海在脑科学和类脑研究领域开展了一系列战略部署,组建上海市脑科学和类脑研究中心,布局市级科技重大专项等计划,取得了一批重大原创成果,初步形成了脑科学领域国际合作网络体系。

按照最新规划,“脑图谱”大科学计划将结合“脑科学与类脑研究”科技创新-2030重大项目的任务布局,依托上海市脑科学与类脑研究中心和松江G60脑智科创基地,采取联合攻关、逐步推进的方式实施,积极吸引国际团队、开展国际合作,力争在2025完成小鼠、2035年完成猕猴的全脑介观神经联接图谱绘制。

北京脑科学与类脑研究中心联合主任罗敏敏在浦江创新论坛的未来科学论坛上表示:“全脑重建是一个多学科问题,我们需要与各个领域进行合作,比如说光学成像需要化学、生物,需要材料科学。我们需要利用一切可用的科技发展优势,跨领域合作,持续地进行数据收集工作。”

中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的副主任、高级研究员孙衍刚表示:“中国的全脑介观图谱项目,不仅仅需要中国的科学家,同样也需要海外的科学家通力合作,尤其当我们的目标是绘制猕猴的全脑介观图谱。”他还表示人工智能技术有望帮助科学家进行神经元结构的快速重建。

孙衍刚告诉第一财经记者,中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的认知团队也在进行脑机接口研究中神经信息解码的相关工作。“一方面是需要研究在采集神经信号后如何解码,另一方面是在采集到外界信息之后如何反馈给大脑。”他说道。

在谈到中国团队与马斯克的Neuralink公司的差距时,孙衍刚对第一财经记者表示:“马斯克做的几方面较为突出,一个是记录数据的高通量,另外是通过系统集成的方式实现脑机接口系统的微型化、无线化,这在临床应用上具有美观性和便捷性方面的优势。”(来源: 第一财经资讯)