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“在脑科学尤其是神经科学领域,中国是个后来者,起步比较晚,但是发展迅速。”北京大学心理学系教授沈政表示。为了推动我国脑科学的研究,中国科学院在1999年成立了神经科学研究所,专门致力于神经科学各个领域的基础研究。
“脑的结构和功能是对人类认识世界、认识自我的最终挑战,神经科学将是 21 世纪最活跃的前沿基础学科。过去的几十年神经科学研究在发达国家得到了迅速的发展, 但中国的研究进展还赶不上国际步伐。在上海成立神经科学研究所为中国神经科学家提供了一个立足于本土以及与国际同行竞争的新机会。”中国科学院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明研究员表示。
蒲慕明是美籍华人,多年来一直在美国进行神经生物学研究,也是国际著名的神经生物学家,在他的带领下,中科院神经科学研究所已经迅速成为一个国际化的研究团队。
与此同时,国内其他一些高校和研究机构这些年也纷纷加大力度从事脑科学尤其是神经科学领域的研究。而在人才战略的吸引下,越来越多在国外留学或者从事研究的脑科学人才也回到国内开始研究。
“这些年,可以明显感觉到,我国神经科学领域的一些人才正在国际上崭露头角,国际权威学术期刊上经常可以看到一些中国研究人员的名字。”沈政表示,这些都为我国脑科学的研究储备了丰富的战略性人才资源。
中国开始神经网络战略性研究
最近一些年,我国也开始在脑科学研究领域发力。例如我国973项目先后启动了“脑结构与功能的可塑性研究”、“人类智力的神经基础”等课题,国家自然科学基金委启动了“视听觉信息的认知计算”、“情感和记忆的神经环路基础”等重大研究计划就是一些典型的例子。
而最近两年,中国科学院开始实施战略性先导科技专项“脑功能联结图谱研究”,尤为值得关注。
“该项研究将大脑网络联结作为了重要的研究方向,力求揭示脑的工作原理,其和美国的‘人脑活动图’计划有些类似。”中国科学院武汉物理与数学研究所研究员雷皓表示。
我国“脑功能联结图谱研究”的首席科学家是中国科学院院士、中科院生物物理研究所研究员郭爱克,早在1993年,他就在他所在的研究所建立了我国第一个以果蝇为模式生物的学习与记忆实验室,他从基因-脑-行为的角度,研究果蝇的学习、记忆、注意、抉择、睡眠、雄性果蝇“同性恋”等,并取得了一些突破性的研究成果。近些年来,动物神经网络也成了他的重要研究方向之一。在中国科学院“脑功能联结图谱研究”专项立项以后,作为首席科学家的他和蒲慕明院士一起,又带着中科院生物物理研究所和神经科学研究所的相关研究人员在神经网络方面进行相关的一些研究,希望在不久的将来取得一些原创性的突破。
障碍和短板
但是目前我国在神经网络方面的研究战略依旧不是很清晰,也基本没有涉及到对正常人的直接研究。
“这些年,我国神经科学领域的很多研究人员都是在利用果蝇、小白鼠、猴子等动物进行一些研究,基本上没有涉及到人脑,只是通过他们来推断人脑的一些情况。这里面的一个问题是直接研究人脑存在着很大的障碍,它不仅需要得到国家的专门许可,另外也需要得到实验对象的同意。”中国科学院生物物理研究所研究员曹鹏在接受记者采访时表示,近些年来,由于美国等一些发达国家的研究机构已经可以做到在不伤害大脑的情况下对人脑进行研究,因此获得了一些人脑神经网络的数据和网络图像,而我国则还需要跨越这个障碍。
“和临床相结合是一种有效的方法。”曹鹏说。
但是对中国的一些研究人员而言,进行神经网络等脑科学领域的一些研究,我国常常缺乏有效的研究工具和仪器。
科学思想上的创新,必须在实验中通过仪器设备来实现。在美国的“脑计划”中,相关科学仪器的研发占有极重要的份额——仅美国国家自然科学基金会就将提供2000万美元,用于开发分子尺度的探测装置。
然而这确是中国科学界的“短板”。目前在我国脑科学的实验室里,由于国内产品缺乏或者水平落后,大部分高端的科研设备都是进口的。另外很多研究人员做实验,还不得不利用自己在国外的资源在国外实验室进行或者寻求国际合作。
“现代科技的重大突破越来越依赖于先进的科学仪器,谁掌握最先进的科学仪器研发技术,就掌握了科技发展的主动权。因此中国必须要加强脑科学等这些前沿、尖端科学所需工具和仪器的研究和制造。”沈政表示。
基础研究不能和治病救人脱节
另外,中国科学院心理所研究员尹文刚表示,这些年国内很多基于大脑科学的基础研究尤其是神经科学方向,存在着严重的和临床治病救人相脱节的现象。尽管很多人在研究方面有不少建树,不时有论文发表,但是在实际应用中,常常并没有什么用处。
“甚至一些从事神经科学研究的人,从来就没有和临床有过接触,比如研究自闭症,却不和自闭症患者打交道,这是很可笑的。”尹文刚告诉记者,这些年他在国内参加脑科学或者是神经科学的一些会议,经常遇到临床知识十分匮乏的一些专家,往往给他们说一个具体的病例,他们甚至十分好奇地问,“怎么会有这样的事?”
“脑科学、神经科学的研究,就是要能够为人类自身服务,治病救人就是一个重要的方面,如果没有这样的意识,研究我们的大脑又有什么意义?”尹文刚表示, 深入地基础研究固然重要,但对一些从事疾病方向脑科学研究的研究人员来说,也应该同步考虑如何将他们的研究成果转化成治疗、以及预防这类疾病的道路上来。
而在另外一个方面,很多从事临床治疗的医生也没有将治病和最新的研究成果相结合,他们沿用的依旧是他们以前从学校中学到的方法。“实际上他们的很多处理方式已经落后了。”沈政表示,在美国等一些西方国家,临床医生并不仅仅只是看病救人,这只占据了他们的一部分时间,他们也不靠看病救人挣钱,实际上,很多医生都有自己的实验室,他们有自己的课题组,很多时间也都放在带领助手进行和自身治疗项目相应的科学研究,在这样的背景下,他们能够做到看病和研究的有效结合,较少会出现脱节的现象。而在国内,目前大部分医生都不是如此。在脑科学领域,这样最新的技术和方法不能被迅速应用于治疗。
尹文刚告诉记者,尽管当前人类对自身大脑的认识还十分肤浅,但这并影响研究人员利用相应的研究成果为人类服务,对专门研究人员而言,只要踏踏实实做一些研究,了解大脑的某些活动,就可以帮助患有阿尔茨海默症、自闭症等脑部疾病的患者。而对相应的医生而言,如果他们能够和本领域的前沿研究相结合,并围绕病例进行一些研究,脑科学研究就会发挥更大的作用。
据了解,在美国提出“人脑计划”前,奥巴马政府2012年曾推出过全国阿尔茨海默症计划草案,其中也提到加强对人脑的研究,以达到帮助这些患者痊愈的目的。
“美国的这项脑科学研究尽管十分前沿,但是他们并没有忽略和基础性应用相结合,这是值得国内借鉴和学习的。”尹文刚表示。
中国还需要加大脑科学研究投入
沈政认为,与美国等一些西方发达国家相比,我国的脑科学研究还有很大的差距,这与我国脑科学研究起步较晚也有很大的关系。
另外,我国目前在科研力量和经费的投入方面也还存在很大的差距。不过,沈政表示,针对欧盟、美国现在规模宏大的人脑研究计划,中国方面绝对不会无动于衷,要不了多久,国内相关研究人员和研究机构就会向国家提出对应的研究计划。
“实际上,这几年,国家已经在脑科学研究领域加大力度,就我所知,仅2012年国内的几家脑科学研究机构就获得了2亿元左右的国家研究经费投入。在未来,这种投入无疑会越来越大。”沈政表示。
中国科学院一位姓王的研究人员表示,在利用更先进的技术手段进行研究方面,国外确实有优势。但是中国也有自己的优势,“比如国外通常是几个人就撑起一个小实验室,他们的工作容易只聚焦在一个问题上,宏观思想不多,但是中国实验室很多都是几十个人,每个实验室还同时都在做着几个项目,人是很神奇的,做的工作越多,思维就越活跃,纵向的思考能力也就越强。所以我们在研究方法、思维逻辑上,都更占优势。”
“脑的结构和功能是对人类认识世界、认识自我的最终挑战,神经科学将是 21 世纪最活跃的前沿基础学科。过去的几十年神经科学研究在发达国家得到了迅速的发展, 但中国的研究进展还赶不上国际步伐。在上海成立神经科学研究所为中国神经科学家提供了一个立足于本土以及与国际同行竞争的新机会。”中国科学院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明研究员表示。
蒲慕明是美籍华人,多年来一直在美国进行神经生物学研究,也是国际著名的神经生物学家,在他的带领下,中科院神经科学研究所已经迅速成为一个国际化的研究团队。
与此同时,国内其他一些高校和研究机构这些年也纷纷加大力度从事脑科学尤其是神经科学领域的研究。而在人才战略的吸引下,越来越多在国外留学或者从事研究的脑科学人才也回到国内开始研究。
“这些年,可以明显感觉到,我国神经科学领域的一些人才正在国际上崭露头角,国际权威学术期刊上经常可以看到一些中国研究人员的名字。”沈政表示,这些都为我国脑科学的研究储备了丰富的战略性人才资源。
中国开始神经网络战略性研究
最近一些年,我国也开始在脑科学研究领域发力。例如我国973项目先后启动了“脑结构与功能的可塑性研究”、“人类智力的神经基础”等课题,国家自然科学基金委启动了“视听觉信息的认知计算”、“情感和记忆的神经环路基础”等重大研究计划就是一些典型的例子。
而最近两年,中国科学院开始实施战略性先导科技专项“脑功能联结图谱研究”,尤为值得关注。
“该项研究将大脑网络联结作为了重要的研究方向,力求揭示脑的工作原理,其和美国的‘人脑活动图’计划有些类似。”中国科学院武汉物理与数学研究所研究员雷皓表示。
我国“脑功能联结图谱研究”的首席科学家是中国科学院院士、中科院生物物理研究所研究员郭爱克,早在1993年,他就在他所在的研究所建立了我国第一个以果蝇为模式生物的学习与记忆实验室,他从基因-脑-行为的角度,研究果蝇的学习、记忆、注意、抉择、睡眠、雄性果蝇“同性恋”等,并取得了一些突破性的研究成果。近些年来,动物神经网络也成了他的重要研究方向之一。在中国科学院“脑功能联结图谱研究”专项立项以后,作为首席科学家的他和蒲慕明院士一起,又带着中科院生物物理研究所和神经科学研究所的相关研究人员在神经网络方面进行相关的一些研究,希望在不久的将来取得一些原创性的突破。
障碍和短板
但是目前我国在神经网络方面的研究战略依旧不是很清晰,也基本没有涉及到对正常人的直接研究。
“这些年,我国神经科学领域的很多研究人员都是在利用果蝇、小白鼠、猴子等动物进行一些研究,基本上没有涉及到人脑,只是通过他们来推断人脑的一些情况。这里面的一个问题是直接研究人脑存在着很大的障碍,它不仅需要得到国家的专门许可,另外也需要得到实验对象的同意。”中国科学院生物物理研究所研究员曹鹏在接受记者采访时表示,近些年来,由于美国等一些发达国家的研究机构已经可以做到在不伤害大脑的情况下对人脑进行研究,因此获得了一些人脑神经网络的数据和网络图像,而我国则还需要跨越这个障碍。
“和临床相结合是一种有效的方法。”曹鹏说。
但是对中国的一些研究人员而言,进行神经网络等脑科学领域的一些研究,我国常常缺乏有效的研究工具和仪器。
科学思想上的创新,必须在实验中通过仪器设备来实现。在美国的“脑计划”中,相关科学仪器的研发占有极重要的份额——仅美国国家自然科学基金会就将提供2000万美元,用于开发分子尺度的探测装置。
然而这确是中国科学界的“短板”。目前在我国脑科学的实验室里,由于国内产品缺乏或者水平落后,大部分高端的科研设备都是进口的。另外很多研究人员做实验,还不得不利用自己在国外的资源在国外实验室进行或者寻求国际合作。
“现代科技的重大突破越来越依赖于先进的科学仪器,谁掌握最先进的科学仪器研发技术,就掌握了科技发展的主动权。因此中国必须要加强脑科学等这些前沿、尖端科学所需工具和仪器的研究和制造。”沈政表示。
基础研究不能和治病救人脱节
另外,中国科学院心理所研究员尹文刚表示,这些年国内很多基于大脑科学的基础研究尤其是神经科学方向,存在着严重的和临床治病救人相脱节的现象。尽管很多人在研究方面有不少建树,不时有论文发表,但是在实际应用中,常常并没有什么用处。
“甚至一些从事神经科学研究的人,从来就没有和临床有过接触,比如研究自闭症,却不和自闭症患者打交道,这是很可笑的。”尹文刚告诉记者,这些年他在国内参加脑科学或者是神经科学的一些会议,经常遇到临床知识十分匮乏的一些专家,往往给他们说一个具体的病例,他们甚至十分好奇地问,“怎么会有这样的事?”
“脑科学、神经科学的研究,就是要能够为人类自身服务,治病救人就是一个重要的方面,如果没有这样的意识,研究我们的大脑又有什么意义?”尹文刚表示, 深入地基础研究固然重要,但对一些从事疾病方向脑科学研究的研究人员来说,也应该同步考虑如何将他们的研究成果转化成治疗、以及预防这类疾病的道路上来。
而在另外一个方面,很多从事临床治疗的医生也没有将治病和最新的研究成果相结合,他们沿用的依旧是他们以前从学校中学到的方法。“实际上他们的很多处理方式已经落后了。”沈政表示,在美国等一些西方国家,临床医生并不仅仅只是看病救人,这只占据了他们的一部分时间,他们也不靠看病救人挣钱,实际上,很多医生都有自己的实验室,他们有自己的课题组,很多时间也都放在带领助手进行和自身治疗项目相应的科学研究,在这样的背景下,他们能够做到看病和研究的有效结合,较少会出现脱节的现象。而在国内,目前大部分医生都不是如此。在脑科学领域,这样最新的技术和方法不能被迅速应用于治疗。
尹文刚告诉记者,尽管当前人类对自身大脑的认识还十分肤浅,但这并影响研究人员利用相应的研究成果为人类服务,对专门研究人员而言,只要踏踏实实做一些研究,了解大脑的某些活动,就可以帮助患有阿尔茨海默症、自闭症等脑部疾病的患者。而对相应的医生而言,如果他们能够和本领域的前沿研究相结合,并围绕病例进行一些研究,脑科学研究就会发挥更大的作用。
据了解,在美国提出“人脑计划”前,奥巴马政府2012年曾推出过全国阿尔茨海默症计划草案,其中也提到加强对人脑的研究,以达到帮助这些患者痊愈的目的。
“美国的这项脑科学研究尽管十分前沿,但是他们并没有忽略和基础性应用相结合,这是值得国内借鉴和学习的。”尹文刚表示。
中国还需要加大脑科学研究投入
沈政认为,与美国等一些西方发达国家相比,我国的脑科学研究还有很大的差距,这与我国脑科学研究起步较晚也有很大的关系。
另外,我国目前在科研力量和经费的投入方面也还存在很大的差距。不过,沈政表示,针对欧盟、美国现在规模宏大的人脑研究计划,中国方面绝对不会无动于衷,要不了多久,国内相关研究人员和研究机构就会向国家提出对应的研究计划。
“实际上,这几年,国家已经在脑科学研究领域加大力度,就我所知,仅2012年国内的几家脑科学研究机构就获得了2亿元左右的国家研究经费投入。在未来,这种投入无疑会越来越大。”沈政表示。
中国科学院一位姓王的研究人员表示,在利用更先进的技术手段进行研究方面,国外确实有优势。但是中国也有自己的优势,“比如国外通常是几个人就撑起一个小实验室,他们的工作容易只聚焦在一个问题上,宏观思想不多,但是中国实验室很多都是几十个人,每个实验室还同时都在做着几个项目,人是很神奇的,做的工作越多,思维就越活跃,纵向的思考能力也就越强。所以我们在研究方法、思维逻辑上,都更占优势。”