進(jìn)入新世紀(jì)以來,各大國在科研領(lǐng)域多頭比拼:上天、入海、互聯(lián)、虛擬……而最近幾年,一個(gè)新的科技“高邊疆”又進(jìn)入人們的視野:我們身上的最后謎團(tuán)——大腦的奧秘。
專家們認(rèn)為,各大國競(jìng)相投入腦科學(xué)研究意義深遠(yuǎn)。這不僅關(guān)乎人類的健康和福祉,也關(guān)乎未來的生產(chǎn)力,有望深刻改變社會(huì)。
認(rèn)知“黑洞”
“三磅的宇宙”謎團(tuán)重重
為什么是大腦?“我們無法忍受人類仍舊對(duì)大腦如何工作知之甚少”。20多年前,DNA(脫氧核糖核酸)雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者之一弗朗西斯?克里克就如此抱怨。
然而時(shí)至今日,大腦仍然是人類認(rèn)知的“黑洞”。
美國總統(tǒng)奧巴馬對(duì)此說:“作為人類,我們能夠確認(rèn)數(shù)光年外的星系,我們能研究比原子還小的粒子,但我們?nèi)詿o法揭示兩耳間三磅重的物質(zhì)(指大腦)的奧秘。”
“兩耳間三磅重的物質(zhì)”也被戲稱為“三磅的宇宙”,難以琢磨又令人神往。中科院外籍院士蒲慕明接受記者采訪時(shí)說,人類大腦有1000億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,彼此之間由大量的神經(jīng)纖維連接成極為復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前腦科學(xué)最有待突破的就是理解人腦高級(jí)認(rèn)知功能的神經(jīng)網(wǎng)路基礎(chǔ)。
“我們對(duì)大腦的了解還僅是滄海一粟”,英國帝國理工大學(xué)外科手術(shù)機(jī)器人研究員劉芳德認(rèn)為,大國掀起的“腦科學(xué)熱”很可能成為另一個(gè)“人類基因組計(jì)劃”。
蒲慕明也表示,腦科學(xué)是人類理解自然界現(xiàn)象和人類本身的“最終疆域”,是本世紀(jì)最重要的前沿科學(xué)之一??茖W(xué)界甚至認(rèn)為,把研究人腦的神經(jīng)科學(xué)稱為“人類科學(xué)最后的前沿”也毫不為過。
吹響號(hào)角
2013年歐盟率先宣布“人腦工程”
對(duì)于腦科學(xué)領(lǐng)域,2013年無疑是個(gè)重要年份。這一年年初,歐盟率先宣布,“人腦工程”為歐盟未來10年的“新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”,獲得10億歐元科研經(jīng)費(fèi)。當(dāng)年4月,美國政府公布“腦計(jì)劃”,啟動(dòng)資金逾1億美元,后經(jīng)調(diào)整,在未來12年間預(yù)計(jì)總共將投入45億美元。
日本對(duì)腦科學(xué)研究也興趣濃厚。緊隨歐美,日本2014年正式發(fā)起“大腦研究計(jì)劃”,由理化學(xué)研究所主導(dǎo),試圖從狨猴大腦入手,來加快人類大腦研究。
中國也在積極醞釀后迅速入場(chǎng)。“腦科學(xué)與類腦研究”被“十三五”規(guī)劃綱要確定為重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目和工程之一,“中國腦計(jì)劃”即將上線。
“腦科學(xué)研究,在時(shí)間上太重要了!”復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院院長馬蘭在接受媒體采訪時(shí)說,目前腦科學(xué)發(fā)展正處于一個(gè)重要的跨越式發(fā)展時(shí)期。奧巴馬在宣布“腦計(jì)劃”時(shí)曾直言,“現(xiàn)在是太空競(jìng)賽以來,美國的研發(fā)水平達(dá)到新高度的時(shí)候了”。
腦科學(xué)領(lǐng)域,大國正紛紛起跑。這是一個(gè)燒錢的戰(zhàn)場(chǎng),但不下“血本”,就無法占領(lǐng)新的科研高地。
一體兩翼
治療人腦疾病最“接地氣”
腦科學(xué)研究的本質(zhì),可以用“一體兩翼”來概括。一體,即以研究腦認(rèn)知的神經(jīng)原理為主體;兩翼,即研發(fā)人腦重大疾病診治的新手段和以人工智能為導(dǎo)向的類腦研究。
正如諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主杰拉德?埃德爾曼所言:“腦科學(xué)的知識(shí)將奠定即將到來的新時(shí)代之基礎(chǔ)。憑這些知識(shí)我們可醫(yī)治大量疾病,建造模仿腦功能的新機(jī)器,而且更深入地理解我們自己的本質(zhì)以及我們?nèi)绾握J(rèn)識(shí)世界?!?/p>
兩翼中,治療人腦疾病是“接地氣”的一翼,也是人類最急迫的需求。帕金森病、阿爾茨海默病、抑郁癥、精神分裂癥……未來,我們能否厘清這些腦疾病的機(jī)理?是否能治愈或者至少延緩腦疾病的發(fā)生發(fā)展?
日本正進(jìn)入老齡化社會(huì),帕金森病等老人常見病日漸高發(fā),困擾社會(huì)。主導(dǎo)腦科學(xué)研究的理化學(xué)研究所腦科學(xué)綜合研究中心主任利根川進(jìn)就表示,他們有責(zé)任去揭開帕金森病等大腦疾病的根本原因、找到有效的治療或預(yù)防方法。
歐洲也面臨同樣的困擾。據(jù)預(yù)測(cè),未來歐洲約三分之一的人口會(huì)患上與腦有關(guān)的疾病,這幾乎影響所有的歐洲家庭。腦科學(xué)基礎(chǔ)研究無疑會(huì)造福社會(huì),改善人類健康水平和老年生活質(zhì)量。
而另一翼——人工智能,更令人遐想無限?!鞍柗▏濉睉?zhàn)勝李世石引來世人矚目,可是要知道,它僅僅是一個(gè)單一任務(wù)的運(yùn)算程序,與人腦的能力還有極大差距,如果真正模擬人腦又會(huì)怎樣?
當(dāng)然,人工智能(AI)的目標(biāo)并不是復(fù)制人類大腦,而是在各種細(xì)分領(lǐng)域里提供智能服務(wù),比如智能駕駛、手術(shù)機(jī)器人等。未來學(xué)家凱文?凱利預(yù)言,未來20年,全球最重要的技術(shù)就是人工智能,人工智能產(chǎn)品將成為水和電一樣的日用品。
“把人工智能列入‘十三五’是很正確的決策,過了這個(gè)時(shí)間點(diǎn)可能就來不及了?!笨拼笥嶏w總裁劉慶峰曾表示,人工智能是全球下一輪產(chǎn)業(yè)革命的引爆點(diǎn)和“必爭之地”。
美國硅谷已經(jīng)搶得先機(jī)。從谷歌、臉書、微軟等巨頭到初創(chuàng)公司,它們都愛人工智能。谷歌內(nèi)部有上百個(gè)團(tuán)隊(duì)在研究機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。臉書近兩年來在硅谷、紐約和巴黎連設(shè)3家人工智能實(shí)驗(yàn)室……這些科技公司的掌門人相信,人工智能技術(shù)可能改變世界。
可以預(yù)期的是,腦科學(xué)的新發(fā)現(xiàn),將使人工智能發(fā)展獲得新的“助推器”。
摘自 新華網(wǎng)