北京脑科学研究的成果转化“基因”

■吴昊

由李德毅、高文等数十位院士、专家指导，中科院自动化所、北京大学、军事医学科学院等十多家单位参与，北京“脑科学研究”专项从设立之初，就带着学科交叉、协同创新的“基因”。

2015年9月，北京市科委宣布启动“脑科学研究”专项工作，并确定将从脑认知与脑医学、脑认知与类脑计算两个方向重点开展研究。

尽管我国还没有把脑科学研究提升到国家战略层面，但北京的各个科研院所已开始深度融合。在推动学科交叉、促进协同创新的机制框架下，北京“脑科学研究”专项正不断将研究成果转化成现实的创新力。

依托资源优势 研究初有成绩

“脑科学研究是一个复杂的系统工程，是一个漫长的，需要逐渐深化、不断深入的过程。”北京市科学技术委员会主任闫傲霜表示。

路途虽漫长，脚步却从未停滞。据了解，北京市早已在自然科学基金、G20工程、首都十大疾病科技攻关与管理、4G工程和精机工程等重点科技专项中布局了脑科学研究的相关工作。

国家自然科学基金、国家“973”计划等相继资助的多项重点支持脑科学基础研究和脑重大疾病的应用研究项目也取得了一批成果。

“北京在脑科学研究方面拥有全国最完整的学科布局。”闫傲霜表示，在脑认知领域，北京拥有两个国家级脑科学重点实验室，分别在北京师范大学和中科院生物物理所。北京大学、清华大学也分别成立了脑科学研究所。

在脑医学研究方面，北京拥有中国医科院及北京协和医院、解放军总医院、首都医科大学及其附属天坛医院等一批脑医学研究和脑疾病研究的优势机构。在类脑计算方面，包括北京大学、清华大学、中科院自动化所等在内的全国骨干研究单位都在北京聚集。“北京一直将脑科学作为重点支持领域，近5年支持脑认知和脑医学相关经费1亿多元。”军事医学科学院研究员范明在谈到北京市发展脑科学研究时介绍，这大大提升了我国认知神经心理学、结构生物学、脑重大疾病诊疗方面在国际上的影响力。

“类脑计算”全面发力

“中国在类脑计算方面已有十几年的研究历史。”北京大学计算机科学技术系主任黄铁军表示，北京大学微电子研究院从2006年开始研制神经形态器件，2012年实现了神经突触模拟器件。

中国科学院计算技术研究所研制出世界上首款深度学习处理器芯片，中国传媒大学脑科学与智能媒体研究院和北京印刷学院等单位在神经系统高效模拟、神经形态器件印制等方面也有很好的工作基础。

“‘类脑计算’的目标是制造类脑计算机。”黄铁军说，一旦类脑计算机能够产生部分类脑功能，揭示大脑智能奥秘也就为期不远了。

然而，要让计算机产生类脑功能，并非易事。闫傲霜在北京大学调研脑科学和类脑研究时指出，要打破瓶颈，找到结合点，推动学科交叉。

北京大学磁共振成像研究中心主任高家红详细介绍了中心专门用于脑科学研究的4台高场磁共振成像仪和1台脑磁仪，同时展示了心理学系的脑电、近红外成像、穿颅磁刺激等实验仪器，信息学院研制的机器人和模拟神经突触的微纳器件和光器件。

2015年，北京大学成立了由生命科学学院、信息科学学院、工学院、心理学系、基础医学部等开展学科交叉研究的“脑科学与类脑研究中心”。“北大的跨学科、交叉合作研究很成功。”北京大学校务委员会副主任、IDG麦戈文脑科学研究所所长饶毅在脑科学研究和发展讨论交流会上表示。

同时，清华大学成立了跨七个院系的“类脑计算研究中心”，从基础理论、芯片、软件系统展开全方位研究；中国科学院自动化研究所成立了“类脑智能研究中心”，融合脑与神经科学、认知科学、智能科学、心理学、信息科学等多个学科，从认知脑计算模型、类脑信息处理和类脑智能机器人三个主要方向展开研究。

“目前，集中北京地区大学、研究机构和企业优势研究力量的十多项类脑计算研究项目已经全面展开。”黄铁军表示。

推进协同创新 促进成果转化

“北京‘脑科学研究’专项的实施既要‘顶天’，鼓励科学家攀登高峰，同时也支持‘立地’，注重现实应用。”闫傲霜提出。

据悉，为促进脑科学研究成果转化，实现研究成果服务当前经济社会发展，北京市科委将整合优势资源力量，建立以“脑科学协同创新研究中心”为核心的工作组织模式，不仅鼓励研究机构内部整合力量，更支持在北京地区用新体制、新机制整体构建跨部门的脑科学协同创新研究中心，同时成立以国内外专家组成的专项指导组，把握脑科学专项研究总体布局和方向，推进创新主体间协同创新，并建立产学研用协同创新的工作模式，鼓励企业早期进入。

北京市计划到2020年脑科学研究将推动脑科学重大共性技术研究中心建设，形成跨部门、跨学科的“脑认知与脑医学”研究支撑平台，建成支撑“脑认知与类脑计算”基础研究和技术研发的四大类脑计算研究平台，突破感知觉认知、儿童脑发育与认知发展、认知老化、物质依赖、失眠、脑疾病等领域关键技术。

北京市脑科学研究计划到2025年对接国家脑科学研究，积极布局脑科学研究前沿技术，在脑认知活动神经原理、脑健康水平提升、脑重大疾病预防治疗、类脑计算机和类脑人工智能等方面取得重大突破，推动科技成果转化和应用，将北京市建设成为全球有重要影响力的脑科学科技创新中心。