美国正式公布脑科研计划

美国4月2日正式公布脑科研计划,以探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图,并最终开发出针对大脑不治之症的疗法。业内专家认为,这项计划的意义可与人类基因组计划相媲美。这项计划全称为"推进     

智能时代的脑科学与类脑智能研究

以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱,近10多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接,在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统,会启迪类脑智能理论和类脑智能技术,即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代,脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法,并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式,借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统,利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑,促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病,发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础,未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力,影响智能科技变革和人类社会发展。     

面向未来的中国科学院脑科学与类脑智能研究——强化基础研究,推进深度融合

脑科学与类脑智能技术相互借鉴、相互融合代表了未来脑科学与类脑智能研究的新趋势。中科院在脑科学研究上具有深厚积累和特色优势,率先启动了"脑功能联结图谱"战略性先导科技专项(B类),选择感知觉、学习记忆等几种重要大脑功能,绘制其神经环路图谱,解析其信息处理加工规律;率先在脑科学和智能技术两大领域进行实质性融合,在先导专项中扩充了类脑智能研究内容,成立了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心,全面推进脑科学与类脑智能研究深度融合,为我国智能产业的发展提供科技引领与支撑。在分析国际脑科学与类脑智能发展态势的基础上,文章阐述了中科院在脑科学与类脑智能研究方面的部署,提出了进一步加强脑科学与智能技术融合的举措与建议。     

美国政府宣布启动人脑计划

继加拿大安大略省和欧盟分别宣布投入巨资开展人脑研究后,美国总统奥巴马于2013年4月2日宣布启动“人脑计划”。该计划将通过推进创新的神经技术开展脑研究,可能持续十年,最终耗资数十亿美元。一、为最好的想法提供启动资金。今年2月,奥巴马在国情咨文中强调,要对最好的创想投资。“在人类基因图谱绘制上每投入1美元就给美国经济带来140美元的回报。今天,美国科学家正在绘制人脑活动图……现在不应削减可以创造就业岗位的科研与创新投资,而应该让研发水平达到自太空竞赛高潮以来未曾见过的水平。”     

脑科学与类脑研究概述

脑科学和类脑智能技术是两个重要的前沿科技领域;二者相互借鉴、相互融合的发展是近年来国际科学界涌现的新趋势。脑科学研究对大脑认知神经原理的认识,提升了人类对自身的理解和脑重大疾病的诊治水平,也为发展类脑计算系统和器件、突破传统计算机架构的束缚提供了重要的依据。文章概括性地总结了国际脑科学和智能技术领域的总体进展,未来15年的发展趋势和有望解决的重大科学问题,以及我国在这两领域发展的特色和优势。     

脑科学研究酝酿着突破

科学发展到今天,人类的大脑在很大程度上仍然是一块未知领域,这就激发了许多科学家的探索兴趣。脑科学研究之活跃程度,在美国科学促进协会波士顿年会上可见端倪。近70名科学家在本次年会的10余场脑科学专题讨论会上勾画出了该领域的研究现状和发展走向。随着理论的完善和新实验工具的涌现,大脑最深层的一些奥秘开始浮出水面。科学家们在会上说,在新理论、新技术和新模型的基础上,研究人类认知过程与大脑的关系首次成为可能,科学家已开始逐渐理解大脑的数百万个神经元,如何通过相互作用控制着人类认知行为的产生,并帮助人类根据环境而制定下…     

方兴未艾的脑科学研究

正人脑可谓人体最复杂、最神秘的器官,无数科学家殚精竭虑才能揭开其奥秘的冰山一角。21世纪是脑科学时代。为进一步了解大脑,监测大脑活动的研究方兴未艾,已在学术界和商界掀起了一股脑科学热。脑科学研究什么狭义的脑科学指神经科学,是为了解神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。广义的脑科学指研究脑的结构和功能的科学,包括认知神经科学等。为什么科学家们热衷于脑科学研究?原因可能有以下几点。其一,脑科学是人类了     

脑功能联结图谱与类脑智能研究

人类大脑是自然界通过漫长进化而产生的最精细、最复杂、最优美和最成功的器官,脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质与规律的科学。智力的本质、创造性的来源以及理性、记性、忘性、个性、人性和决策机制等都是脑科学的核心问题,对这些问题的理解将是有效预测、干预和推迟脑衰老,并创造出具有自我学习能力的人工智能系统的科学基础。脑科学研究将拓展人类对自然和自身的认识,它对人类的知识创新、健康和幸福以及信息科学与人工智能、文化科学、社会科学、教育学、语言学等都将产生极大的辐射作用,对人类社会的进步和经济发展有深远的影响。对脑功能的破译需要在多个层次上解析脑网络系统的联结方式与规则,最终得到脑网络结构及其功能的“线路设计图”,这是脑科学的战略制高点。为了探讨脑网络图谱这一重大问题,中科院于2012年启动了战略性先导科技专项（B类）“脑功能联结图谱计划”（简称“脑功能图谱”）。2015年,在中科院的统筹部署下,将类脑智能研究领域加入该专项,扩充后的专项更名为“脑功能联结图谱与类脑智能研究”,在国际上首次实现了脑科学与智能技术领域的实质性融合,为脑智科学的发展和中国脑计划的启动打下了坚实基础。     

山东省脑科学与类脑科学发展战略研究

近年来,脑科学与类脑科学研究是全球科学技术发展的战略制高点之一。部分国家早已开展脑计划的战略布局,国内的脑科学研究亦逐渐形成北京、上海两大中心,广东、江苏位列第二梯队,经济发达地区脑科学与类脑研究机构分布密集的发展格局。本文通过综述国内外脑科学和类脑科学研究现状,对山东省目前在脑科学和类脑科学领域存在的问题进行分析,最后借鉴国内外研究的先进经验,对山东省脑科学和类脑科学的发展研究提出对策建议。     

对脑科学发展态势和前景的思考

我们为何能感知缤纷灿烂的世界？我们为何有喜怒哀乐等各种情绪？我们为何能思维,有意识？所有这一切都是因为我们有一个无与伦比的大脑。认识大脑,了解其工作原理和机制,阐明脑和神经系统疾病发病机制,并研发相应的治疗对策,构成了自然科学的一门发展极其迅速的分支——神经科学（脑科学）的基本内涵。     

“脑功能联结图谱与类脑智能研究”先导专项研究进展和展望

对大脑的认知是人类认识自然和自身的终极挑战,脑科学研究的核心是理解脑功能的结构及物质基础。中科院在2012年启动了战略性先导科技专项(B类)"脑功能联结图谱计划"(Mapping Brain Functional Connections;简称:脑联接图谱;MBFC,2012—2020),目标是对特定脑功能的神经联结通路和网络结构的解析及模拟。专项代表了脑科学研究的战略制高点,对揭示脑的工作原理、推动智能科学技术进步、增进人类身心健康等方面都具有十分重要的意义。专项设立以来,在感知觉神经环路发育和功能、视觉与本能恐惧行为的神经环路机制、情绪的神经环路编码机制、成瘾和抑郁症等脑疾病机理、意识的神经基础、基因编译技术及脑疾病的非人灵长类模型、神经元分类和功能分析技术及其应用、神经环路双色钙成像方法、神经环路结构与功能研究工具开发、深度神经网络芯片研制,以及资源库与平台建设等方面取得了一系列重要的科学发现和技术研发进展。我们将进一步按照专项十年规划,开展脑认知科学、类脑人工智能技术、脑疾病早期诊断及干预3个前沿领域的科学研究,以及相关新技术研发和脑科技资源库建设,发挥中科院在脑与认知基础研究和技术研发等领域的引领作用。     

国际脑科学研究进展

本文从脑计划的路线分析、脑科学的计划应用和"标准模型"的建设构想三个方面着手分析目前国际上的脑科学研究进展,并提出对我国启动脑计划、国家安全以及对我国脑科学研究的影响和意义。     

脑科学的昨天、今天和明天

正看过科幻电影《盗梦空间》的读者,一定会被主角能够潜入人脑、进入梦境的本领所震撼。现实中的脑科学,探究的正是类似现象。脑科学,一直被科学家视为当代科技"皇冠上的明珠",也是国家之间科技竞争的战略高地。随着当代脑科学技术研究不断取得突破,特别是控脑和脑控技术的日趋发展,人类对大脑的开发利用已进入一个崭新阶段。     

人脑地图计划与远程控制人脑

美国提出人脑地图计划 美国奥巴马政府正在规划一项为期10年的科学研究,检查人脑的活动,并绘制一张全面的人脑活动图,希望能在大脑研究领域做出类似人类基因组计划对遗传学所做的贡献。该计划的参与者包括联邦机构、私人基金会以及神经科学家和纳米科学家组成的团队。他们将共同努力,增进人类对人脑中近干亿个神经元的认识,更好地了解人类的知觉、行为,并最终了解人类意识。     

关于开展人类神经组计划的建议

从脑科学的发展角度，论证开展人类神经组计划研究的必要性和现实 性，并介绍人类神经组计划研究的具体内容，构建神经数据库编码系统的方法以及实现人类\\r 神经组计划的可行性及其具体开展步骤。并对人类神经组计划与人类脑计划的异同点，进行 了分析和讨论。     

未来十大创新技术

当今世界是一个科技爆炸的时代,很多此前连想都不敢想的事情现在都已成为现实。在工厂的装配线上,机器人取代工人组装汽车等产品;在战场上,它们又与人类士兵协同作战……借助科学家们取得的成果,人类能够缔造一个更为美好的明天。1.模拟人脑人类大脑异常复杂,内有数十亿个神经细胞。虽然相关研究一直没有停止脚步,但有关大脑的某些运行机理仍旧是未解之迷。参与"蓝脑计划"的研究人员宣布,计划在10年内研制出一个功能性人造人脑。借助于IBM公司的超级计算机"蓝色基因",他们已经能够对一个人造老鼠大脑的部分区域进行模拟,这些模拟脑细胞已能够在没有人干涉的情况下自我活动。     

人类发明“加速度”

现今的西方人非常注重对人类脑思维的研究,他们将此命名为“脑科学”,希望通过对大脑机理的研究,寻找出科学思维的真谛,但在2001年中国科普知识调查中显示;中国人对脑科学的知识、对科学思维方法的知识是各类知识答题中得分最低的。人类的发明在“加速度”地发展,而“人类思维”作为人类科技文明的载体,似乎也应不断地完善,趋向更加科学。     

脑科学摘掉体育人“四肢发达头脑简单”的标签

随着脑科学时代的到来,大脑已变得不再神秘,脑结构和脑功能的提出更是对大脑做出了精确的剖析,大量的实验表明,运动者相较于不运动者的大脑结构更丰富、大脑的重塑性更好、大脑的认知能力更强。文章以脑科学为支撑、以脑与运动的实验为依据,论述运动与大脑的必要联系,用事实证明体育人的大脑并不"简单",反而更聪明。     

探索脑机交互技术加深对人脑视觉功能活动的认识--国家863计划课题“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”成果

2012年1月立项实施的国家863计划项目“脑机协同视听觉信息处理与交互技术”涉及脑科学、医学、信息科学等多学科交叉的前沿领域,不仅具有重大科学意义,而且在医疗和军事等领域具有重要应用前景。解放军信息工程大学信息系统工程学院闫镔副教授牵头承担的“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”系该项目三个课题之一,课题承担单位包括北京师范大学、中科院自动化所和河南省人民医院。课题以人脑视觉功能解读及脑机交互技术研究为核心,探索复杂的视觉场景或者抽象的图像语义所对应的大脑视觉神经活动,试图从脑功能成像信号中精确解读人看到的视觉场景。经过近四年的攻关,在视觉信息编解码方面取得了显著进展,加深了对于人脑视觉功能活动的认识,并搭建了首个视觉图像实时脑机交互检索系统。     

绽放生命的精彩

正大脑是人体的司令部,也是人体中最脆弱的器官之一。在坚硬的颅骨下包裹着像豆腐一样又软又脆的脑组织,这里细胞密集、血管丰富,不同的细胞聚集成一个一个的核团,严密地控制着人体各个器官的功能。在这里进行的每一个活动都关系到我们的健康与存亡。神经科学被誉为新世纪最有前途和希望的学科之一,随着全球"脑的十年""脑计划"等项目的开展,我国神经科学也取得了长足的进步,"中国脑计划"研究即将推行。探索大脑未知的领域,勇气、能力、创新、