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主任致辞

中心主任蒲慕明致辞


“脑科学与智能技术卓越创新中心”(Centre for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology,简称CEBSIT)是中国科学院在2014年首批成立的四个卓越创新中心之一。作为中科院体制与机制改革的试点,卓越中心是跨学科、跨院校的组织;旨在以科学问题为导向,凝聚中科院的科研实力,通过团队合作和学科交叉融合,解决在脑科学和类脑智能技术两个前沿领域的重大问题。


中心的组织有以下几个特点。首先,中心的科研骨干来自中科院二十多个研究所和几个中科院外的高校。加入中心后,每位科研骨干都必须参与一个或多个研究团队,以合作的形式对团队成员共同感兴趣的重大前沿科学问题进行攻关。其二,与其他已有的实验室联盟不同,中心明确要求每位学术骨干把主要的工作精力投入到完成中心团队的研究课题中。依据中心、学术骨干、骨干所在单位签订的“三方工作协议”,所在工作单位将积极支持骨干完成中心任务,提供必要的科研条件,并按照中科院制定的卓越中心章程认定与采纳中心对参与成员的考核结果。其三,中心所组织的全国性科研团队,将配合或承担国家中长期重大科研项目的任务。最后,中心也是中科院科研体制改革的实验平台,将探索各种机制,以期最大程度地避免中科院各单位间研究内容的同质化与碎片化。


中心的研究工作包括五个领域:在“脑认知功能的环路基础”领域,中心将研究感觉输入是如何启动和调节动物的本能行为、神经元震荡活动在多感觉信息处理和整合中的作用、记忆储存与提取的神经机制、适应性行为和高级认知功能(如自我意识、共情心和语言等)的神经环路基础。在“脑疾病机理与诊断干预”领域,中心正在利用基因操作技术,研制脑疾病的猴类模型和脑认知研究的工具猴。中心也在研究人类特有基因在调节脑容量和脑疾病致病机理的作用;研制能早期诊断发育性、精神性和神经退行性脑疾病的基因、分子和认知功能指标。在“脑研究新技术”研究方向,中心正在完善鉴别神经元类型的单细胞基因分析方法、病毒感染示踪标记神经环路的方法、记录电信号和化学信号的微电级阵列技术、以及各种观测脑结构和功能的光学、磁共振影像新技术。在“类脑模型与智能信息处理”研究方向,中心在介观和宏观水平对光学和磁共振成像数据进行全脑联结组分析,研发多感觉模态感知和能准确辨认图像、语音并理解语义的信息计算模型。在“类脑器件与系统”研究方向,中心正在研发类神经元计算芯片、新一代的神经网络计算器件、类脑智能机器人、以及人机协同的智能训练和生长环境。


在过去几年里,脑科学的紧迫性和重要性在全球范围内被高度重视,欧盟、美国和日本都启动了大型脑计划项目。中国神经科学界的共识是,理解脑认知原理应是中国未来几十年脑计划的核心。同时,中国也应把有限的资源投在解决社会需求上,包括研发类脑计算方法与器件、重大脑疾病的预防与诊断和治疗的方法。过去几十年,各种脑疾病药物研制停滞不前,科学家们意识到早期诊断和早期干预可能是减轻脑疾病为社会带来沉重负担的最有效手段。大量的病例临床资源,为中国研发早期诊断脑疾病的基因、分子、脑影像以及认知功能指标和手段,提供了历史机遇。丰富的非人灵长类资源以及快速发展的基因操作技术,使得中国可以系统建立用于脑疾病致病机理研究的非人灵长类动物模型,用于研制出有效的药理、生理和物理干预手段。脑科学和智能技术的深度融合将加速发展以临床为导向的先进技术,如脑机接口器件、神经功能和环路特异的神经调节方法、以及基于互联网的诊断和治疗工具等。


未来类脑机器的研发和应用正在激发人类前所未有的想像力。“类脑人工智能“也已成为象征下一次工业革命的关键词。然而,虽然脑科学和智能技术近年来都有了蓬勃发展,分别取得很大成就,但是相互间交流仍极为有限。基于不同的学科训练、不同的语言、不同的文化,两个学科间的交流有很大的鸿沟。尽管如此,回顾一下人工神经网络的历史,就会发现过去只是零星地引入几个简单的神经科学概念,如神经联接权重变化、赫伯学习法则、多层网络结构、递归网络等,就极大地增强了神经网络模型的性能。无法想像,如果这两个学科的科学家真正在一起工作时,将会带来怎样突飞猛进的新发展。


毫无疑问,未来脑科学和智能技术这两个前沿科学领域必将汇集在一起,这是科学发展的历史必然。“脑科学与智能技术卓越创新中心“的成立为我们提供了一个可以实现这种汇集的体制与机制。我们相信,随着体制与机制的日益完善,中心在未来几年内将持续成长,越来越多参与中心的研究人员会认识到与不同研究背景的科学家之间的交流合作,往往会产生意想不到的顿悟与发现,会认识到通过团队合作攻克重大科学问题比单干所取得的小成就更有意义。这种认识所反映的将是一种文化的改变,而这种文化变革将是中科院体制改革成功的关键。