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脑科学有多难

已有 923 次阅读 2020-8-24 07:14 |系统分类:观点评述

                                                           脑科学有多难

      脑科学被称为“人类理解自然界现象和人类本身的最终疆域”。人为什么有喜怒哀乐?人为什么会做梦?意识本质是什么?思维机理是什么?记忆储存在何处?智慧来自哪里?为什么有人性急有人沉稳?等等问题都是未知之谜。科学研究方法已经非常先进的今天,脑科学仍然是世界难题。脑科学到底有多难?让我们看看脑科学研究史就知道了。

1,弗朗西斯·克里克
  弗朗西斯·克里克是DNA双螺旋结构的发现者之一。克里克进一步分析了DNA在生命活动中的功能和定位,提出了著名的中心法则,由此奠定了整个分子遗传学的基础。克里克和弗农·英格冉姆共同发现了遗传物质在决定蛋白质特性上的作用,因此被誉为“分子生物学之父”。1966年,当DNA生物学作用清晰之后,克里克将研究兴趣转向脑科学,开始科学研究的第二次生涯。在科学史上克里克第一次明确提出用自然科学的办法可以解决意识问题。克里克开始研究意识的本质,以及大脑如何产生思想的。他不仅从分子角度,还从心理学、神经解剖学以及神经生理学等各个角度,甚至从哲学角度解决问题,以期用交叉学科连通各个领域。克里克在临死前还在修改一篇论文,该论文的标题为《当你手持玫瑰,你的手指感觉茎干的粗糙,你的鼻子闻到花瓣的芳香》,试图解释的首要观点是关于人类意识的神经学原理。 然而十分不幸的是直到2004年克里克去世,也没有解决意识的本质和大脑如何产生思维的问题。克里克拥有人类最聪明的大脑,却未能攻破脑科学。

    人脑是宇宙中已知最复杂的东西,拥有860亿个神经元,每个神经元都和数千神经元相联系,平均可与其他神经元之间建立1万个连接。要弄清大脑如何产生意识、思维、决定、情感等高级功能,即便最聪明的科学家也是困难的。杜克大学认知神经科学中心的科学家斯科特·胡特尔说:“在已知的宇宙中,人类的大脑是最复杂的东西,它复杂得让试图解释它的简单模型可笑,让精致的模型无用”,脑科学研究的客观障碍在于人类无从下手。

2.美国脑的十年计划

1990年美国总统布什宣布:20世纪的最后十年为“脑的十年”,旨在研究神经遗传学、神经功能的恢复、记忆减退及记忆障碍等,重点保护脑防治脑疾病,期望在预防和治疗脑病方面获得实质性突破。然而十年过去了,却进展不大。

3.日本“脑科学时代”计划

1995年,日本政府启动“脑科学时代”计划,政府宣布投入200亿美元把“认识脑、保护脑、创造脑”作为脑研究三大目标。然而20年后,目标依然渺茫。

4.欧盟脑计划

2009年,欧盟脑计划的发起人瑞士神经科学家亨利·马克拉姆(Henry Markram)夸下海口:只要十年时间,他就可以用计算机模拟出一个功能细节完备的人类大脑。为此,2013年,欧盟大手笔挥给他13亿欧元(约合99亿元人民币),并将这一“人类脑计划”项目立为“未来新兴技术旗舰项目”,该项目也成为全球最重要的脑计划项目之一。然而2019年到期了,该计划却破产了,该笔经费却打了水漂。

5.美国欧盟新脑科学计划

2013年4月,美国政府启动创新神经技术脑研究(BRAIN)计划,10年投入45亿美元。该计划旨在绘制出显示脑细胞和复杂神经回路快速相互作用的脑部动态图像,研究大脑功能和行为的复杂联系,了解大脑对大量信息的记录、处理、应用、存储和检索的过程,改变人类对大脑的认识。最终目的是产生对脑功能障碍的认识,帮助研究人员找到治疗、治愈甚至防止老年痴呆症、创伤性脑损伤等脑部疾病的新方法。紧随美国之后,2013年欧盟推出了由15个欧洲国家参与、预期10年的“人类脑计划”,希望借助信息与通讯技术构建系统生成、分析、整合、模拟数据的研究平台,从而推动人脑科学研究加速发展。

6.日本澳大利亚加拿大韩国新脑科学计划

2014年由日本科学家发起的神经科学研究计划。该项目将在10年内受到400亿日元(约合3.65亿美元)的资助。2016年2月澳大利亚脑联盟正式成立,为超过28个成员组织的脑研究项目提供支持。加拿大韩国也出台了自己的脑科学计划。

7.我国脑科学计划

2018年3月22日北京脑科学与类脑研究中心成立,2018年5月上海脑科学与类脑研究中心成立。两个中心的成立标志着中国脑计划正式拉开序幕。根据蒲慕明院士等的报告,中国脑计划主要有三大支柱(一体两翼):基于认知方面的神经机制的基础研究;神经性疾病早期诊断和介入的研究成果转化;用于发展人工智能以及机器人的类脑研究。

     

     脑科学研究充满艰难,但人类不会在艰难面前止步不前。无论脑科学多么艰难,人类对脑科学的探索也会一直坚持下去。先辈失败了,后辈继续,直至揭开脑科学之谜。



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2 郑永军 杨正瓴

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