㈠ 中国“脑计划” 预计什么时候出台
据消息,中科院神经科学研究所所长蒲慕明日前透露:中国“脑计划”(脑科学研究计划)计划今年年底推出。
查询发现,美国与欧盟的“脑计划”投资总规模预期分别为60亿美元和10亿欧元(约合12亿美元),期限则都长达10年。
㈡ “中国脑计划”能给脑机智能带来春天吗
预测是:一定可以。世界各国纷纷投入到脑计划研究中,中国不是最早的,但中国是力度最大的一个,中国预计拿出540亿元推进中国脑计划的发展,足以看出这阵东风有多强。我们中国最不缺的就是人才,脑机智能崛起也是很快的事儿了。很多清华北大毕业的脑科学方面的专业人才都聚集到博睿康公司去研究脑机接口了,目前已经有一定的成果了。
㈢ 神经科学如火如荼地开展起来了这么多年,有哪些实际转化的成果吗
神经科学是指寻求解释神智活动的生物学机制,即细胞生物学和分子生物学机制的科学。神经科学寻求了解在发育过程中装配起来的神经回路是如何感受周围世界、如何实施行为的,它们又如何 从记忆中找回知觉,一旦找回之后,它们还能对知觉的记忆有所 用。神经科学也寻求了解支持我们情绪生活的生物学基础,情绪如何使我们的思想改变颜色,以及当情绪、思想及动作的调节发生扭曲时为什么会有抑郁、狂躁、精神分裂症和阿尔茨海默症等病症。这都是些极端复杂的问题,其复杂程度远远超过任何我们在其他生物学领域中曾经面对的问题。
认知神经科学的特点是强调多学科、多层次、多水平的交叉。它把行为、认知和脑机制三者有机结合起来,试图从分子、突触、神经元等微观水平上和系统、全脑、行为等宏观水平上全面阐述人和动物在感知客体、形成表象、使用语言、记忆信息、推理决策时的信息加工过程及其神经机制。人在出生后,脑的命运是和环境相关联的。好的营养,加上感觉刺激丰富的学习环境,能使神经元长得更大,连结更为复杂。
㈣ 人类脑计划研究精神疾病吗
也在研究当中 不过不是主要目的 主要的目的是研究大脑在思维过程中产生的脑电波数据 把这些数据完全的记录下来 把信息输入到计算机中 所以 只要获取到脑电波的频率就可以知道一个人在想些什么 而这对于发展人工智能有什么样的意义可想而知 但坏处就是人类未来将没有任何隐私 而且这种实验技术实在没什么了不起的 上个世纪80年代我国就开始立项研究 80年代末已经取得了不小的成果 这种技术难就难在 如何成区域大面积的读取脑信息以及在这个过程中如何反向使用 因为电磁对于人体的危害实在太大 而且这涉及伦理道德 我们现在看到的测谎仪 一些需要带个帽子才能读取脑信息的技术 只不过是为了试探和预防而漏出来的一小部分技术 因为这种技术一旦公布 一定会造成巨大的社会恐慌 但是技术上真的已经不是问题了
㈤ 人类脑计划的成员国有几个
人类脑计划包括神经科学和信息科学这当今自然科学两大热点的相互结合研究,其目标是利用现代化信息工具,将大量、不同层次的有关脑的研究数据分析、处理、整合与建模,建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统,以便从分子水平到整体系统水平研究、认识、保护、开发大脑。美国在这方面处于领先地位。
人类脑计划是继人类基因组计划之后又一国际性的科研计划。
近年来, N ature、Science、Trends in Neuroscience等著名学术期刊对人类脑计划与神经信息学纷纷进行了报道。他们认为人类脑计划比基因组计划更大,囊括了更加广泛的内容,是一项更加伟大的工程。
1996年,以美国为首的神经信息学工作组建立,其目的是组织和协调全世界神经科学和信息学家共同研究脑、开发脑、保护脑和创造脑。根据规定,成员国之间可利用电子网络寻求研究协作伙伴,进行数据交换和科研协作,可以免费使用通用神经信息学数据库和信息工具,承担科研任务,同享科研成果和脑研究资源。
2001年7月,唐一源教授应美国国立卫生研究院神经信息学部主任、全球人类脑计划负责人考斯陆博士的邀请,访问美国 N IH人类脑计划与神经信息学总部,
并做专题报告“中华人类脑计划与神经信息学的进展”,使考斯陆博士及美国其他科学家认识到中国的实力和决心。于是考斯陆博士发出专函:“同意中国唐一源、唐孝威和尹岭博士参加始建于2000年的经济合作与发展全球科学论坛神经信息学工作组”。考斯陆博士认为中国专家参加这一活动具有极其重要的意义,这将有助于中国在这一领域的研究与国际发展保持同步,中国的参与将会对全球神经信息学的形成和发展产生重大影响。
2001年10月4—5日,我国科学家赴瑞典参加了人类脑计划的第四次工作会议,成为参加此计划的第20个成员国。中国科学家表示,要积极配合国际神经信息网络及数据库,建立中国独特的神经信息平台、电子网络和信息数据库,才能在合作中不受制于人,更好地和国外科学家协作,共享科研成果和国际资源。
揭示大脑的奥秘是新世纪人类面临的最大挑战
生命是什么?“人活着”是怎么一回事?大脑如何思维?数不清的疑问浮现在人类的脑海中。人之所以成为万物之灵,有别于其它物种,是因为人类有极其复杂的大脑,它是千百万年进化的结晶。在过去的六亿年中,生物体通过进化产生出由大量神经元相互联结而形成的神经网络,解决了在不断变化的复杂环境中人脑如何处理各种复杂信息的问题。尤其是人的高级认知功能的高度发展,使得人类成为万物之首,具备了主宰世界的能力。科学研究发现,一个成人大脑重约3.3磅,体积1.5公升,脑内有上千亿个神经细胞,还有超过10(上角14,即10的14次方)个神经突触。大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织,是接受外界信号、产生感觉、形成意识、进行逻辑思维、发出指令产生行为的指挥部,它掌管着人类每天的语言、思维、感觉、情绪、运动等高级活动。人脑也是极为精巧和完善的信息处理系统,是人体内外环境信息获得、存储、处理、加工和整合的中枢。
由于人脑的结构和功能极其复杂,需要从分子、细胞、系统、全脑和行为等不同层次进行研究和整合,才有可能揭示其奥秘。为此,世界各国投入了大量的人力
和财力进行专门研究,美国把九十年代最后十年定为“脑的十年”,欧洲确定了“脑的二十年研究计划”,日本将21世纪视为“脑科学世纪”,脑科学的研究热潮遍布全球。科学家们提出了“认识脑、保护脑、创造脑”三大目标,人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地了解自己、保护自己、防治脑疾病和开发大脑潜能等方面做出重要的贡献,“了解大脑、认识自身”是21世纪的科学面临的最大挑战。
海量脑研究的数据呼唤新的学科
1970年至2000年的30年间,美国神经科学学会的会员人数增长了近30倍,2000年达到28,000人左右,每年年会的论文摘要增长了近100倍,2000年已达到15,000篇左右,遍布神经科学研究的各个领域。以往有关脑的研究包括神经解剖、神经生理、神经病理、神经生化、神经免疫、神经电生理、神经心理等,已经获
得了大量有关动物脑和人脑的实验数据和研究结果。近年来分子神经生物学研究从基因水平来揭示人脑的奥秘,先进的基因芯片技术在每秒钟就可以得到大量的实验数据。脑功能成像( f MRI、PET等)的应用使我们能够从活体和整体水平来研究脑,好比窥探脑的窗口,可以在无创伤条件下了解到人的思维、行为活动时脑的功能活动。这些新方法、新技术极大增强了我们从微观与宏观两个水平上进行脑研究的能力,同时也产生了海量的实验数据。没有哪个科学家、实验室能够掌握所有的信息并独立地进行脑的全面研究。
面对这样的信息爆炸,我们应该怎么办?我们以往的科研模式是否需要变革?答案只有一个:新的需要产生新的学科,新的模式产生新的突破。神经科学家面临
的重要问题之一,就是能否灵活有效地管理数据,最大限度地利用实验数据,减少不必要的重复性研究和人力、物力的浪费。
计算机和信息技术的飞速发展为我们提供了解决方案,信息工具的应用为我们解决这一问题创造了条件。所以,建立全球神经信息数据库和神经信息电子网络,
已经迫在眉睫。神经科学家和信息学家都在呼吁,应加强神经科学和信息学的合作和相互渗透,采用一种新的研究模式,即实验数据→数学理论→计算机模拟和预测→生物学实验验证→数学模型与验证后的理论,往往可以达到事半功倍的作用,大大加快脑的研究进程。
人类脑计划与神经信息学的缘起
曼哈顿计划、阿波罗登月计划和人类基因组计划是划时代的三大科学工程,它们给整个人类社会带来了深远的影响。人类基因组计划是生物实验结果和信息学的
完美结合,人类基因库将为人类健康、疾病诊断、药物开发、生态平衡和生物学研究作出不可估量的贡献。许多科学家认为,在人类基因组计划之后应该是人类蛋白质组计划和人类脑计划。
人类脑计划包括神经科学和信息学相互结合的研究,其核心内容是神经信息学。脑科学和信息学是当今国际科学研究的两大热点,神经信息学是这两大学科相结
合的新兴的边缘学科。其目标是利用现代化信息工具,使神经科学家和信息学家能够将脑的结构和功能研究结果联系起来,建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统,将不同层次有关脑的研究数据进行检索、比较、分析、整合、建模和仿真,绘制出脑功能、结构和神经网络图谱,从而解决目前神经科学所面临的海量数据问题,从基因到行为各个水平加深人类对大脑的理解,达到“认识脑、保护脑和创造脑”的目标。
人脑的复杂性远远超出了我们目前的认识能力,传统的细胞生物学等的实验室研究对于解决人脑对复杂信息的获取、处理与加工及高级认知功能的机制,犹如只
见树木不见森林。神经信息学工具和数据库的应用,使得我们可能从有限的实验数据中找出神经信息获取、处理和整合的规律和法则,提出在各种刺激条件下,脑内信息加工的数学模型的实验假设和用计算机模拟脑内神经信息网络。可以说,人类脑计划近20年的发展历程处处与神经信息学紧密相连。
1997年人类脑计划在美国正式启动,美国20多家著名的大学和研究所参加了这个研究计划。50多位神经信息学的课题负责人得到该项目的基金资助。他们充分利用神经科学和信息科学的优势条件进行研究,相互间建立合作关系,利用电子网络互通信息,运用数据库进行资源共享。
1996年在巴黎的政府间实体———经济合作发展组织(OECD)的科学论坛批准建立以美国为领头国家的神经信息学工作组,参与国包括美国、英国、德国、法国、瑞典、挪威、瑞士、澳大利亚、日本等19个国家,欧洲委员会也作为正式成员参加。其目的是组织和协调全世界神经科学和信息学家共同研究脑、开发脑、保护脑和创造脑。根据规定,成员国之间可利用电子网络寻求研究协作伙伴,进行数据交换和科研协作,可以免费使用通用神经信息学数据库和信息工具,承担科研任务,同享科研成果和脑研究资源。
美国国立精神卫生研究院副主任,美国国立卫生研究院神经信息学部主任——考斯陆博士是全球人类脑计划的负责人。考斯陆博士是一名神经药理学家,他在神
经科学、心理学和药理学等领域出版了多本著作,发表了100多篇科研论文,还得到了十几个不同的荣誉和奖章。考斯陆博士创建 N IH第一个神经科学项目,并出
任 N IMH基础与临床神经科学部主任。几年前他又创建了著名的人类脑计划并出任 N IH该机构主任,该机构目前已资助数千万美元专项科研经费用于人类脑计划和
神经信息学的研究。美国的几个著名大学,如哈佛大学、耶鲁大学、加州大学、康乃尔大学等都承担了人类脑计划的研究课题。
没有一个国家能独立完成“人类脑计划”这项巨大的工程,它需要像人类基因组计划那样开展国际间的大规模协作。目前,国际性的神经信息合作组织已在全球
召开了4次工作会议,共同策划“全球性人类脑计划和神经信息学”。具体已提出几项重大建议:创建全球性的神经信息学电子网络,开发先进的神经信息学工具、方法和数据库,通过数据资源共享和建模仿真来了解神经系统的结构和功能,推动科学进步。
加入人类脑计划共享神经信息资源
许多科学家认为,我国的神经信息学的总体研究水平落后于发达国家,今后10年是神经信息学快速发展的阶段,也是竞争性最强的阶段。我们加入越晚,失去
的机会就越多,造成的损失就越大。由于我们没有足够的时间和财力去开发研制自己的数据库和信息工具,即使研制出来,也得不到国际上的承认,难以与国际接轨。如果购买或租用国外的信息工具,不但造成经济损失,而且中国在这方面的研究会永远处于被动状态。
同时,神经科学研究日益深入和专业化,几乎没有哪一个科研人员能够精通脑科学的全部领域。显然,以往通过发表论文或参加会议来进行学术交流的形式已严
重制约了科研思路和成果的产生。而国际人类脑计划中的神经信息电子网络可以为研究人员提供信息交流的快速工具,成员国的科学家可以利用神经信息电子网络进行数据交换、分析、整合、建模等工作。参加国际的合作会极大促进国内有关工作的进行。不过,所有这一切都必须有一个大前提———加入国际性神经信息合作组织,参加国际人类脑计划的研究工作。
在人类基因组计划这个宏伟的全球性科研大计划中,我国科学家经过艰苦卓绝的努力,克服了重重困难,争取到1%的测序任务。然而,就是这1%产生了巨大的
政治和经济效益,再一次向世界宣告,中国科学家具有做出世界一流科研成果的能力,使中国跻身于人类基因组计划的行列,站到了这一研究领域的前沿,并理所当然地分享人类基因组计划的研究成果。
唐一源教授与美国 N IH神经信息学部主任、国际人类脑计划与神经信息学工作组织总负责人考斯陆博士一直保持着紧密的联系。经过持续不懈的努力,考斯陆
博士终于同意唐一源教授作为特邀代表,首次参加在日本理化研究所举行的“全球科学论坛神经信息学工作组”第三次会议。唐一源教授在这次会议上,首次向全世界19个国家的代表介绍了中国在本领域的工作,引起强烈反响。同时应邀访问美国几个重要的“人类脑计划与神经信息学”研究基地,与负责人广泛交流探讨,探索国际合作研究项目,参与人类脑计划。此举使考斯陆博士及美国其他科学家认识到中国的实力和决心,于是考斯陆博士发出专函:“同意中国唐一源、唐孝威和尹岭博士参加始建于2000年的经济合作与发展全球科学论坛神经信息学工作组”。考斯陆博士认为中国专家参加这一活动具有极其重要的意义,这将有助于中国在这一领域的研究与国际发展保持同步,中国的参与将会对全球神经信息学的形成和发展产生重大影响。
考斯陆博士应唐一源教授邀请访问中国,在大连理工大学、解放军301医院、168次香山科学会议分别做了“人类脑计划及其资助机会”的科学报告,引起强烈
反响。同时国家自然基金委、科技部等有关部门的领导非常重视和关注人类脑计划与神经信息在国内的发展,分别会见了考斯陆博士并进行了友好协商,支持中国参与全球人类脑计划。在国家科技部、自然基金委、301医院、大连理工大学、浙江大学、中国科学院等单位领导的支持下,经国内本领域科学家的共同努力,2001年9月,中国正式成为参与人类脑计划与神经信息学研究的第20个国家,意味着中国在这一研究领域已经和国际接轨。
凭中国特色加入国际人类脑计划
在国家自然科学基金委和科技部的大力支持下,我国脑科学在基础和临床研究方面取得了不少科研成果,在某些领域达到了国际先进水平。解放军301医院、大
连理工大学、浙江大学、中科院等单位积极参与并组织关于中华人类脑计划和神经信息学的工作,在近一年中,先后召开了两次“中华人类脑计划和神经信息学”的专家研讨会,专家们就许多关键的问题进行了深入探讨。今年9月,由国内40余位神经、化学、数学、信息等方面的专家会聚香山,召开了题为“人类脑计划与神经信息学”的第168次香山科学会议,专家们认真讨论了国内外脑研究的状况、我们如何应对国际形势等问题,一个关键性的问题已逐渐明朗———凭中国特色加入国际人类脑计划。
在美国人类脑计划的资助下,美国各相关科研机构已初步汇集和建立了各种神经信息数据库和信息处理工具,并正与超级计算机中心、欧洲联盟等联网合作,建
立全球神经信息工作平台,该系统有数据质量控制的标准和规定,也有一系列数据检索、分析、整合、建模等工具。目前人类脑计划开展的国际大合作,使用通用数据库,统一格式、统一标准,将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结果联系起来,绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经网络、细胞和分子生物学的“图谱”。成员国的科学家们可以在数据库中进行搜索、比较、分析和整合,并进行数学模拟和仿真计算,这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电子合作,也可以避免不必要的重复性研究。
我国专家在深入探讨、反复论证后,大家普遍认为,在浩大的人类脑计划中,中国不可能处处涉足,必须发挥自己的长处,利用我们人类脑资源丰富和计算机信
息学研究方面的一定优势,在具有中国特色的传统医学(如针刺等)、汉语认知与特殊感知觉的神经信息学研究等领域深入开展工作。将具有中国特色的人类脑计划和神经信息学研究项目加入全球人类脑计划之中,建立中国独特的神经信息平台、电子网络和信息数据库,才能在合作中不受制于人,更好地和国外科学家协作,共享科研成果和国际资源。
开展中国特色的人类脑计划与神经信息学研究,无疑将大大加深人类对大脑的认识和自身的认识。可以预料,像人类基因组计划一样,在国家的支持下,引进新
的科研协作和风险投资运行模式,通过国内本领域的专家齐心协力、联合攻关,以开放的新模式吸纳社会资源,从研究、产业等几个方面同时启动,必将会极大推动人类对自身的认识,造福全人类。
㈥ 人造大脑的进展情况
现在,这项计划有一种“上万神经元(每一个都不同)的软件模型,它能让研究人员通过数码技术搭建一个人工皮层单元。虽然每个神经元都是独一无二的,但是,研究人员已经发现不同大脑的线路有着共同的模式。他说:“虽然我们的大脑有大有小,可能有不同形态的神经元,但是我们分享着相同的结构。我们认为,这就是物种的特别之处,这可以解释我们为什么不能跨物种交流。”为了制作一个真实的模型,研究组需要把各种模块和一些运算法则输入一台超级电脑中。他说:“一个神经元的计算量你需要用一台笔记本来做,所以,你需要上万台笔记本。”但是,他使用的是一台有1万个处理器的IBM“蓝色基因”电脑。模拟大脑已经开始让研究人员了解到大脑工作方式的一些线索。例如,他们能显示出大脑的画面并监控机器的电活性。他说:“这种系统让你兴奋,它实际上创造着自己表现法。”
在TED大会上,洛桑联邦理工学院蓝脑计划负责人亨利·马克拉姆宣布了一项超级蓝图,如果该计划获得成功,那么十年之内或诞生可创造意识形态的全息技术,其有助于创造一个拥有自我意思的人工智能。这位出生于南非的神经学家目前正在试图建立一个完整的人脑模型,从微小的突触到整个脑部半球,并通过一台超级计算机进行模拟。
人工智能已经困扰了科学家几十年之久,大部分人认为这是不可能实现的,意识之谜可能永远无法解开。人脑的结构非常复杂,拥有860亿个神经元以及千万亿级的连接,如果我们能将人脑完全拆开,那么这里将是一片全新的领域,可以为研究人员提供解决脑部疾病的办法。人工智能技术的发展使得电脑变得足够复杂,可以解算庞大的数据。来自加州理工学院的克里斯托夫·科赫教授认为蛔虫仅仅有302个神经元,但是我们还没弄懂这种生物是如何“工作”的,有太多关于大脑的奥秘是我们所不知道的。
研究小组目前已经突破了单个老鼠基因表达的研究,正在探索动物脑组织形成意识的原理,相关成果已经公布在神经学的学术期刊上,并被纳入统一的大脑意识模型中,最终这些发现将在IBM蓝色基因超级计算机上进行模拟。马克拉姆认为其中的最大问题是这些方法是否具有普遍性,因为相比较于老鼠大脑皮层,人类的大脑显得更加复杂,谁也不知道按照该思路打造出的产物是否像一个真正的大脑。
建立人工智能的意识只有不断试验、不断模拟,才能找到问题的答案,这是唯一的探索途径,建立模拟人类大脑的体系是一个令人难以置信的生物发现,马克拉姆设想需要全球神经学领域大约6000名研究人员参与该项目的模拟数据解算,虽然多数神经科学的学科带头人认为马克拉姆的计划并不现实,但是他已经获得了一些支持,一组由15位神经科学博士组成的科学家团队试图模拟拥有百万级神经元的老鼠大脑皮层。
一位古埃及外科医生将大脑形容为头骨的精髓,大约在1500年以后,亚里斯多德宣布大脑就像一个辐射体,将内心热而沸腾的能量散发出去,神经科学已经走过了漫长的发展道路,到现在为止我们依然有很多不知道的事物,过去的一个世纪是大脑研究巨大进步的时代,我们了解到大脑具有生物电流,并由错综复杂的神经连接控制,组成了庞大而复杂的网络,电信号是大脑指令的传输载体。神经递质的突触释放刺激信号,并作用于相邻的神经元受体,突触相当于电路中的逻辑开关,轴突则是传输信号的电线,可将思维活动通过电信号传递到身体的相关部位上。
当神经信号传递时,有几十个不同的神经递质进行接收,传递过程中还具有超过350种离子通道,一个神经元就包含了如此庞大的复杂结构。对此,神经科学家喜欢通过磁共振成像来探索大脑活跃区,监测可以显示血液流经灰质时所表征出的状况。此外,无创成像技术也是大脑意识探索的一项技术,可以显示人类大脑中错综复杂的电信号连接网。
建立复制人类大脑意识的探索需要更多的资金投入,对此欧盟委员会在今年1月拨款10亿欧元对该项目进行支持,如果马克拉姆的“复制意识”计划获得成功,那么人类必然将进入全新的时代。 马克拉姆教授说:“我们不能一直在动物身上做实验。”它可能还会让研究人员进一步了解大脑疾病。他说:“全球精神失调的人数有20亿。”他表示,该计划可能会提供一些新疗法的线索。
㈦ 中国向类脑智能领域发力,机器人将超越我们
作者:中国科普博览
近日,“类脑智能技术及应用国家工程实验室”成立大会暨首届中国类脑智能高峰论坛(以下简称“大会”)在合肥举办,大会以“类脑智能、驾驭未来”为主题,将为人工智能领域的科研机构、业内企业和亟待转型的传统行业搭建起全方位的交流平台。
人工智能已上升为国家战略目标,类脑智能技术及应用国家工程实验室填补了中国类脑智能领域创新能力工程实验室的空白,对显著提升人工智能技术的科研水平和核心竞争力,促进中国智能产业的跨越式发展具有重要的意义。
未来的类脑智能研究会在结构类脑和行为类人方面更加深入。目前不管是神经结构模拟还是学习行为模拟都是比较粗浅的。以学习为例,当前主流的监督学习是比较“粗暴”的学习方式,即一次性给予大量的类别标记数据对人工神经网络进行训练,而要收集大量标记数据是要付出很大代价的。人脑的学习具有很强的灵活性,从小样本开始,不断地随环境自适应。这种学习灵活性应该是未来机器学习的一个主要研究目标。
我国提出的“中国脑计划”(“脑科学与类脑研究”),其基本框架是一体两翼:一体是脑认知功能研究,从脑科学和神经科学角度研究脑神经结构和认识功能;两翼是脑科学应用研究,一是脑疾病的诊断、预测、治疗,另一方面是类脑智能研究。将来类脑智能和当前主流的基于传统计算的人工智能方法将并行发展,相互取长补短。另外,从应用的角度,人与机器协同工作,人的智能与机器智能互补也是一个必然趋势。未来,类脑智能研究将推动智能技术向通用的人类水平的智能,即强人工智能的目标逐渐逼近。
㈧ 什么是人类脑计划
人类脑计划包括神经科学和信息科学这当今自然科学两大热点的相互结合研究,其目标是利用现代化信息工具,将大量、不同层次的有关脑的研究数据分析、处理、整合与建模,建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统,以便从分子水平到整体系统水平研究、认识、保护、开发大脑。美国在这方面处于领先地位。
㈨ 人类脑计划的凭特色加入计划
在国家自然科学基金委和科技部的大力支持下,我国脑科学在基础和临床研究方面取得了不少科研成果,在某些领域达到了国际先进水平。解放军301医院、大连理工大学、浙江大学、中科院等单位积极参与并组织关于中华人类脑计划和神经信息学的工作,在近一年中,先后召开了两次“中华人类脑计划和神经信息学”的专家研讨会,专家们就许多关键的问题进行了深入探讨。同年9月由国内40余位神经、化学、数学、信息等方面的专家会聚香山,召开了题为“人类脑计划与神经信息学”的第168次香山科学会议,专家们认真讨论了国内外脑研究的状况、我们如何应对国际形势等问题,一个关键性的问题已逐渐明朗———凭中国特色加入国际人类脑计划。
在美国人类脑计划的资助下,美国各相关科研机构已初步汇集和建立了各种神经信息数据库和信息处理工具,并正与超级计算机中心、欧洲联盟等联网合作,建立全球神经信息工作平台,该系统有数据质量控制的标准和规定,也有一系列数据检索、分析、整合、建模等工具。当前人类脑计划开展的国际大合作,使用通用数据库,统一格式、统一标准,将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结果联系起来,绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经网络、细胞和分子生物学的“图谱”。成员国的科学家们可以在数据库中进行搜索、比较、分析和整合,并进行数学模拟和仿真计算,这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电子合作,也可以避免不必要的重复性研究。
我国专家在深入探讨、反复论证后,大家普遍认为,在浩大的人类脑计划中,中国不可能处处涉足,必须发挥自己的长处,利用我们人类脑资源丰富和计算机信息学研究方面的一定优势,在具有中国特色的传统医学(如针刺等)、汉语认知与特殊感知觉的神经信息学研究等领域深入开展工作。将具有中国特色的人类脑计划和神经信息学研究项目加入全球人类脑计划之中。
开展中国特色的人类脑计划与神经信息学研究,无疑将大大加深人类对大脑的认识和自身的认识。可以预料,像人类基因组计划一样,在国家的支持下,引进新的科研协作和风险投资运行模式,通过国内本领域的专家齐心协力、联合攻关,以开放的新模式吸纳社会资源,从研究、产业等几个方面同时启动,必将会极大推动人类对自身的认识,造福全人类。
㈩ 人类脑计划的研究目的
揭示大脑的奥秘是新世纪人类面临的最大挑战
生命是什么?“人活着”是怎么一回事?大脑如何思维?数不清的疑问浮现在人类的脑海中。人之所以成为万物之灵,有别于其它物种,是因为人类有极其复杂的大脑,它是千百万年进化的结晶。在过去的六亿年中,生物体通过进化产生出由大量神经元相互联结而形成的神经网络,解决了在不断变化的复杂环境中人脑如何处理各种复杂信息的问题。尤其是人的高级认知功能的高度发展,使得人类成为万物之首,具备了主宰世界的能力。科学研究发现,一个成人大脑重约3.3磅,体积1.5公升,脑内有上千亿个神经细胞,还有超过10^14个神经突触。大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织,是接受外界信号、产生感觉、形成意识、进行逻辑思维、发出指令产生行为的指挥部,它掌管着人类每天的语言、思维、感觉、情绪、运动等高级活动。人脑也是极为精巧和完善的信息处理系统,是人体内外环境信息获得、存储、处理、加工和整合的中枢。
由于人脑的结构和功能极其复杂,需要从分子、细胞、系统、全脑和行为等不同层次进行研究和整合,才有可能揭示其奥秘。为此,世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究,美国把九十年代最后十年定为“脑的十年”,欧洲确定了“脑的二十年研究计划”,日本将21世纪视为“脑科学世纪”,脑科学的研究热潮遍布全球。科学家们提出了“认识脑、保护脑、创造脑”三大目标,人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地了解自己、保护自己、防治脑疾病和开发大脑潜能等方面做出重要的贡献,“了解大脑、认识自身”是21世纪的科学面临的最大挑战。