在育嬰箱里喝奶粉、玩布娃娃、互相打鬧……還記得“中中”“華華”嗎？這兩只2017年底出生的體細(xì)胞克隆猴，讓拔根毫毛吹口仙氣就能變出一群猴子的神話接近了現(xiàn)實(shí)。
而對(duì)于中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱腦智卓越中心）的科學(xué)家來說，歷經(jīng)5年不懈努力培育出的兩只獼猴寶寶，則是他們登攀科學(xué)高峰的一枚結(jié)晶、一次見證。
小獼猴們恐怕想不到自己出生的非凡意義——它們將為腦認(rèn)知功能研究、重大疾病早期診斷與干預(yù)、藥物研發(fā)等作出貢獻(xiàn)；將為我國(guó)腦科學(xué)研究提供國(guó)際領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)工具，服務(wù)科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目“腦科學(xué)與類腦研究”（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)腦計(jì)劃”）。這是一個(gè)以腦健康和智能技術(shù)為出口的腦科學(xué)計(jì)劃，在世界上獨(dú)一無二。
早在2015年，中國(guó)科學(xué)家就提出了“中國(guó)腦計(jì)劃”的“一體兩翼”架構(gòu)，即以腦認(rèn)知的神經(jīng)原理為“主體”，以腦重大疾病診治新手段和腦機(jī)智能新技術(shù)為“兩翼”。
就在這一年，腦智卓越中心應(yīng)運(yùn)而生。用腦智卓越中心主任、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱神經(jīng)所）所長(zhǎng)蒲慕明的話說，這是中科院圍繞國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行的布局。
腦智攜手 搶爭(zhēng)先機(jī)
4年前，5月的北京，和煦的清風(fēng)徐徐拂動(dòng)楊柳，帶來春末夏初的舒爽。蒲慕明一行來到中科院自動(dòng)化研究所（以下簡(jiǎn)稱自動(dòng)化所）調(diào)研，接待他的是時(shí)任自動(dòng)化所所長(zhǎng)王東琳。
當(dāng)時(shí)，人工智能的浪潮席卷全球。以智能技術(shù)立所的自動(dòng)化所積極布局，在前期充分研討的基礎(chǔ)上，向科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、中科院等遞交了關(guān)于發(fā)展智能技術(shù)的規(guī)劃建議書，并得到相關(guān)部委和中科院的認(rèn)可。
類腦智能是自動(dòng)化所的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略發(fā)展方向。在王東琳看來，智能技術(shù)之魂是類腦，機(jī)器只有像人腦一樣感知和思考，才能達(dá)到真正的智能。
這與蒲慕明的觀點(diǎn)不謀而合。“既然人工智能發(fā)展的終極目標(biāo)是達(dá)到人類智能水平，那么在設(shè)計(jì)計(jì)算算法和計(jì)算器件時(shí)，引入人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理就非常有用了”。
雙方很快達(dá)成共識(shí)：腦科學(xué)與智能技術(shù)應(yīng)該攜手共進(jìn)。
此時(shí)的蒲慕明還有另一重身份——中科院腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心主任。該中心是腦智卓越中心的前身。
2014年，中科院?jiǎn)?dòng)“率先行動(dòng)”計(jì)劃，以研究所分類改革提綱挈領(lǐng)，全面推進(jìn)體制機(jī)制改革。同年，以神經(jīng)所為依托單位，中科院腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心正式成立，成為中科院首批成立的4個(gè)卓越創(chuàng)新中心之一。
科技前沿領(lǐng)域是科技強(qiáng)國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，誰占據(jù)了先機(jī)，誰就掌握了主動(dòng)。從腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心的成立到智能技術(shù)的加入，都是這一戰(zhàn)略思想的準(zhǔn)確詮釋。
2013年，歐美科技強(qiáng)國(guó)紛紛吹響了探索大腦奧秘的號(hào)角。美國(guó)“腦計(jì)劃”致力于利用新的技術(shù)手段描繪人腦活動(dòng)圖譜，以探索大腦工作機(jī)制；歐盟“腦計(jì)劃”則希望借助信息與通信技術(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)生成、分析、整合、模擬數(shù)據(jù)的研究平臺(tái)，從而推動(dòng)人腦科學(xué)研究加速發(fā)展。
而此前，作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的中科院，早已敏銳把握這一重大前沿領(lǐng)域，于2012年啟動(dòng)了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜及類腦智能研究”。該專項(xiàng)是中科院首批啟動(dòng)的5個(gè)B類先導(dǎo)專項(xiàng)之一，早于美國(guó)、日本、歐盟等相關(guān)“腦計(jì)劃”的啟動(dòng)時(shí)間。
洞悉腦科學(xué)和類腦智能技術(shù)相互借鑒、相互融合的發(fā)展新趨勢(shì)后，中科院又開始統(tǒng)籌謀劃腦科學(xué)和類腦研究協(xié)同發(fā)展。
2015年6月，中科院通過了神經(jīng)所與自動(dòng)化所共同謀劃的“腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心”建設(shè)方案。
這是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)腦科學(xué)與智能技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)質(zhì)性融合，這兩個(gè)最需要交叉的領(lǐng)域終于“接納了彼此”，為腦智科學(xué)的發(fā)展和“中國(guó)腦計(jì)劃”的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“腦科學(xué)和智能技術(shù)是科學(xué)界研究的熱點(diǎn)，近年來分別取得了很大成就，但是相互借鑒仍較少。”腦智卓越中心副主任、自動(dòng)化所所長(zhǎng)徐波坦承，智能技術(shù)發(fā)展面臨新的瓶頸，急需從神經(jīng)科學(xué)獲得啟發(fā)，發(fā)展新的理論與方法，提高機(jī)器的智能水平。同時(shí)，智能技術(shù)的發(fā)展，也有助于神經(jīng)科學(xué)取得進(jìn)一步突破。
可以預(yù)見，腦科學(xué)和類腦智能的進(jìn)步必將為人類帶來一個(gè)日新月異的明天。中科院院長(zhǎng)白春禮曾在《中國(guó)科學(xué)院院刊》撰文指出：腦科學(xué)與類腦智能的研究關(guān)乎人類的健康和福祉，有望重塑醫(yī)療、工業(yè)、軍事、服務(wù)業(yè)等行業(yè)格局，提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力。中科院將繼續(xù)發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢(shì)，匯集頂尖人才，開展高水平研究，通過兩個(gè)前沿學(xué)科的相互借鑒和融合，賦予腦科學(xué)與類腦智能研究新的內(nèi)涵和發(fā)展動(dòng)力，推動(dòng)中國(guó)腦科學(xué)和類腦智能研究在世界科研前沿占重要的一席之地。
交叉碰撞 推陳出新
2016年6月，蒲慕明被授予世界神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域有著極高榮譽(yù)的“格魯伯獎(jiǎng)”。消息傳來時(shí)，他正在自動(dòng)化所“蹲點(diǎn)”。那一刻，他思考的是，如何把腦科學(xué)與智能技術(shù)交叉融合起來，如何讓不同學(xué)科因聚合而迸發(fā)出巨大的創(chuàng)新活力……
腦智卓越中心是中科院交叉最多、共建單位最多的卓越中心之一。除了以兩個(gè)領(lǐng)域差距較大的研究所為依托，還有39家共建單位，其中包括18家中科院院屬研究機(jī)構(gòu)和21家國(guó)內(nèi)高校、醫(yī)院和企業(yè)，分布在上海、北京、合肥等14座城市。
如此龐大的中心該如何運(yùn)作？如何把100多個(gè)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在一起，組成有效率的隊(duì)伍，開展重大科技問題聯(lián)合攻關(guān)？
從體制機(jī)制上保證學(xué)科融合發(fā)展，成為腦智卓越中心的“頭等大事”。
為促進(jìn)不同學(xué)科間的深度交流，腦智卓越中心建立了“蹲點(diǎn)”制度，即中心成員每年必須在其他共建單位全時(shí)工作兩個(gè)星期以上，包括開課、講座和實(shí)驗(yàn)。
事實(shí)證明，不同學(xué)科間的碰撞，往往會(huì)擦出意想不到的科研靈感和創(chuàng)新火花。
2019年4月，神經(jīng)所研究員李澄宇和國(guó)家納米科學(xué)中心研究員方英合作，在高密度柔性神經(jīng)流蘇及活體神經(jīng)信號(hào)穩(wěn)定測(cè)量方面取得進(jìn)展，相關(guān)論文發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。這一成果就源于方英的一次“蹲點(diǎn)”——他們?cè)谟懻撝挟a(chǎn)生了把柔性電極植入腦部的想法。
方英團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)電極，李澄宇團(tuán)隊(duì)做生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后構(gòu)建了1024通道高密度柔性神經(jīng)流蘇電極，實(shí)現(xiàn)在體小鼠群體神經(jīng)元電活動(dòng)的穩(wěn)定記錄。該技術(shù)在電極尺寸、集成密度和生物相容性方面均處于國(guó)際領(lǐng)先水平，在腦機(jī)接口和神經(jīng)修復(fù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。
從腦科學(xué)、類腦智能技術(shù)到腦疾病診斷與治療，腦智卓越中心涉及的領(lǐng)域非常廣，“蹲點(diǎn)”時(shí)科研人員有機(jī)會(huì)接觸到平時(shí)不太會(huì)接觸到的領(lǐng)域，思維變得更加開闊，甚至?xí)淖冊(cè)械目蒲熊壽E。
中科院計(jì)算技術(shù)研究所研究員陳云霽、陳天石是腦智卓越中心的年輕骨干。他們?cè)谂c腦科學(xué)研究人員交流中受到啟發(fā)，借鑒腦科學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作機(jī)理，研發(fā)出寒武紀(jì)深度學(xué)習(xí)類腦芯片，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超高性能、超低功耗處理。
其實(shí)，早在腦智卓越中心成立之初，就有院士建議：腦科學(xué)和智能技術(shù)這兩個(gè)學(xué)科跨度很大，學(xué)術(shù)語言不相通，要想真正融合，應(yīng)該坦誠(chéng)相見、互通有無。
的確，科研合作必須建立在雙方能夠進(jìn)行專業(yè)交流的基礎(chǔ)之上。神經(jīng)所黨委副書記王佐仁感慨：“困難重重，唯有在改革中一步步消化破解。”
“蹲點(diǎn)”交流是促進(jìn)腦科學(xué)與智能技術(shù)深度交叉融合的方式之一。除此之外，腦智卓越中心在兩個(gè)依托單位建立互授講座，各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)每年至少召開一次會(huì)議，每年11月召開中心大會(huì)及年度評(píng)估會(huì)。
通過以上交流方式不斷產(chǎn)生新思想和新的突破方向，越來越多的科研人員嘗到了交叉融合帶來的“甜頭”。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院—中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所“腦疾病臨床研究中心”主任熊志奇，通過團(tuán)隊(duì)合作，鑒定出原發(fā)性家族性腦鈣化癥第一個(gè)致病基因MYORG，發(fā)現(xiàn)隱性原發(fā)性家族性腦鈣化癥的分子和細(xì)胞機(jī)制，為開發(fā)治療腦鈣化癥的新方法提供了重要基礎(chǔ)。
“如果沒有臨床醫(yī)生，我可能都不知道什么是鈣化。”熊志奇聳了聳肩說，“新的方向需要合作者給你提示，很多時(shí)候自己是想不到的。”
交叉學(xué)科中的協(xié)同合作似乎最為有效。短短幾年時(shí)間，腦智卓越中心的體制機(jī)制創(chuàng)新促成了很多新的研究方向，為跨學(xué)科交叉融合提供了成功范例。
融合育人 志在未來
年輕一代的培養(yǎng)是可持續(xù)發(fā)展的基石。然而，目前兼通腦科學(xué)與類腦智能技術(shù)研究的復(fù)合型人才非常短缺，制約了兩個(gè)領(lǐng)域的融合發(fā)展。
為此，腦智卓越中心自成立開始，就把復(fù)合型人才培養(yǎng)作為核心任務(wù)與目標(biāo)之一，確立了“為推動(dòng)交叉研究充分交流，為培養(yǎng)交叉人才大膽融合”的科教融合工作思路。“這一代的研究人員是交叉，新一代腦智領(lǐng)域的研究生應(yīng)該達(dá)到融合的目標(biāo)。”蒲慕明說。
腦智卓越中心于2016年啟動(dòng)了雙導(dǎo)師研究生制度，即兩個(gè)不同領(lǐng)域的導(dǎo)師共同帶一個(gè)研究生，研究生每年必須在兩個(gè)研究組分別學(xué)習(xí)工作3~9個(gè)月。
神經(jīng)所2018級(jí)博士生黃晨偉很慶幸自己能享受“雙導(dǎo)師待遇”，除了熊志奇，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院B超專家鄭元義也是他的導(dǎo)師。兩位導(dǎo)師給他出了一個(gè)交叉方向的課題——用聚焦超聲技術(shù)做神經(jīng)調(diào)控。
對(duì)于生物學(xué)背景的他來說，這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。他既要在神經(jīng)所學(xué)習(xí)腦科學(xué)方面的知識(shí)，也要去上海交大醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)B超技術(shù)。“‘跨界’確實(shí)不容易，但我非常有興趣。”黃晨偉希望自己能在新技術(shù)上有所突破。
雙導(dǎo)師制的前提是，兩個(gè)導(dǎo)師必須有深度合作，形成新的融合方向，否則很難給學(xué)生提出好的課題。神經(jīng)所所長(zhǎng)助理何杰表示，培養(yǎng)過程中的考核也是獨(dú)立進(jìn)行的，始終關(guān)注雙導(dǎo)師培養(yǎng)的性質(zhì)是否改變。
從學(xué)術(shù)“搖籃”開始就接受了雙方的哺育，導(dǎo)師們明顯感覺到，這些學(xué)生的思維比自己當(dāng)初上學(xué)時(shí)要“交叉”得多，相信在他們中間會(huì)涌現(xiàn)出成功融合新成果的人才。
“英雄不問出處。”腦智卓越中心“筑巢引鳳”，不拘一格聚集人才。
克隆猴團(tuán)隊(duì)核心成員、神經(jīng)所博士劉真雖然沒有海外留學(xué)背景，但鑒于其科研能力及對(duì)舉世矚目的重大成果作出的不可替代的貢獻(xiàn)，于2018年7月被正式聘任為研究員。這為本土優(yōu)秀青年科研人員的培養(yǎng)進(jìn)行了有效嘗試。
成立至今，腦智卓越中心在人才引進(jìn)和培養(yǎng)方面成效顯著。自2014年起共進(jìn)行了7次骨干遴選，目前共有137人，形成了由優(yōu)秀科學(xué)家領(lǐng)銜、以優(yōu)秀青年科學(xué)家為主體的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，是我國(guó)腦科學(xué)與智能技術(shù)研究的主力軍與核心力量。
團(tuán)隊(duì)攻關(guān) 追求卓越
美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院曾提出腦功能定量檢測(cè)的想法，但最終沒能實(shí)施，原因是無法把相關(guān)專業(yè)的科研人員聚集在一起協(xié)同攻關(guān)。
值得自豪的是，這一點(diǎn)腦智卓越中心做到了。
“腦科學(xué)與智能技術(shù)領(lǐng)域的很多創(chuàng)新工作，都不是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室就能夠完成的。”在蒲慕明心中，卓越創(chuàng)新中心的特別之處，就在于組織團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)重大科學(xué)問題。
腦智卓越中心將團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)作為解決腦科學(xué)和智能技術(shù)重大問題的核心途徑，積極探索建立兼顧個(gè)人興趣與集體目標(biāo)、自由探索和需求導(dǎo)向的科研體制。該中心對(duì)資源配置模式也作了相應(yīng)調(diào)整，強(qiáng)調(diào)以點(diǎn)帶面，集中資源布局有前瞻性或有助于提升中心成員整體研究質(zhì)量的基礎(chǔ)性工作，著重布局有前瞻性的探索性攻關(guān)工作，如非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型構(gòu)建、腦認(rèn)知功能檢測(cè)工具集研發(fā)等。
“腦認(rèn)知功能檢測(cè)工具集研發(fā)”團(tuán)隊(duì)攻關(guān)典型案例，匯集了6家單位13個(gè)研究組。參與研發(fā)的神經(jīng)所所長(zhǎng)助理顧勇深有體會(huì)：“不以發(fā)文章為目標(biāo)，大家都知道這項(xiàng)工作需要自己額外付出，能夠?qū)W以致用做些有意義的事情，我們很愿意花精力去做。”
正如神經(jīng)所黨委書記王燕所說，“體制機(jī)制改革要讓科研人員接納，就必須讓他們從思想上發(fā)生轉(zhuǎn)變，將個(gè)人發(fā)展和國(guó)家需求融合在一起”。
“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜及類腦智能研究”先導(dǎo)專項(xiàng)于2017年結(jié)題驗(yàn)收，2018年中科院實(shí)施“腦認(rèn)知與類腦前沿研究”升級(jí)版B類先導(dǎo)專項(xiàng)。該專項(xiàng)更加聚焦、凝練兩個(gè)重大突破方向，基于克隆猴技術(shù)，研發(fā)腦圖譜繪制工具猴和腦疾病模型猴；基于腦智融合，研發(fā)高等認(rèn)知計(jì)算模型和神經(jīng)形態(tài)芯片。
與此同時(shí)，上海市市級(jí)科技重大專項(xiàng)“全腦神經(jīng)聯(lián)接圖譜與克隆猴模型計(jì)劃”啟動(dòng)實(shí)施。專項(xiàng)以國(guó)家戰(zhàn)略需求和重大任務(wù)為導(dǎo)向，依據(jù)“全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜”國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃的規(guī)劃，繪制模式動(dòng)物的全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜并驗(yàn)證其在大腦認(rèn)知功能上的意義；構(gòu)建重大腦疾病克隆獼猴模型，探索腦疾病機(jī)理，研發(fā)診斷和治療手段，并推動(dòng)疾病模型猴產(chǎn)業(yè)化，服務(wù)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)。
“團(tuán)隊(duì)攻關(guān)要真正做實(shí)，還必須有嚴(yán)格的評(píng)審制度。”蒲慕明認(rèn)為，在頂層設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)導(dǎo)向的雙重驅(qū)動(dòng)下，才能開展深入的實(shí)質(zhì)性合作。
每年11月底，是腦智卓越中心的“大聚會(huì)”，在學(xué)術(shù)交流的同時(shí)進(jìn)行當(dāng)年的績(jī)效評(píng)審。評(píng)審結(jié)果作為科研人員年度科研經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)和績(jī)效津貼調(diào)整的依據(jù)，并直接影響他們受資助的力度和晉升的機(jī)會(huì)。
王燕記得，開始執(zhí)行的時(shí)候沖擊力很大。有科研人員想不明白：自己發(fā)了那么多高影響因子的論文，為什么考評(píng)只得了C？
因?yàn)樵u(píng)審標(biāo)準(zhǔn)不一樣了，從2015年底就開始打破“唯論文”評(píng)價(jià)體系，重點(diǎn)考核對(duì)腦智卓越中心團(tuán)隊(duì)攻關(guān)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)，不計(jì)與團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目無關(guān)的成果；在腦智卓越中心相關(guān)領(lǐng)域有重大創(chuàng)新性成果；對(duì)交叉學(xué)科交流的投入，包括多單位“蹲點(diǎn)”教學(xué)與研究、指導(dǎo)雙導(dǎo)師研究生等。
績(jī)效評(píng)審結(jié)果分為A、B、C三檔，連續(xù)兩年評(píng)為C的成員將被要求整改，整改期間停止年度績(jī)效津貼的發(fā)放；連續(xù)3年評(píng)為C的成員將被要求退出；連續(xù)兩年評(píng)為A的成員將獲得晉升考核時(shí)的優(yōu)先權(quán)。
此外，腦智卓越中心每5年進(jìn)行國(guó)際學(xué)術(shù)評(píng)估，標(biāo)準(zhǔn)與年度評(píng)審相同，評(píng)審結(jié)果將決定骨干的續(xù)聘與晉升。國(guó)際評(píng)估的重點(diǎn)在于進(jìn)展的水平“國(guó)際化”，即評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際同領(lǐng)域的最高標(biāo)準(zhǔn)。
正是由于這些有利于交叉融合、團(tuán)隊(duì)攻關(guān)制度的實(shí)施，腦智卓越中心才會(huì)產(chǎn)生具有國(guó)際影響力的創(chuàng)新成果。
當(dāng)前，腦科學(xué)與智能技術(shù)研究正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇。蒲慕明表示，腦智卓越中心將搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇，繼續(xù)推進(jìn)相關(guān)改革，積極承擔(dān)國(guó)家重大科技任務(wù)，根據(jù)“一體兩翼”的總體部署，以現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，聯(lián)合相關(guān)單位進(jìn)行頂層規(guī)劃，為承接“中國(guó)腦計(jì)劃”作好準(zhǔn)備。
他希望在未來15年內(nèi)，中國(guó)能夠在腦科學(xué)基礎(chǔ)研究、腦疾病早期診斷與干預(yù)、類腦智能器件等3個(gè)前沿領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先的成果。
摘自《中國(guó)科學(xué)報(bào)》
