摘要:事实上,在五年的努力之后,备受瞩目的中国脑计划已初具雏形,即将破土而出。
“神经科学领域此前的一些小项目的相关支持已经暂停,大家都在等待。”一位中国高校前沿神经科学领域教授说。
这些神经领域科学家们热切盼望的是“脑科学与类脑科学研究”(BrainScienceandBrain-LikeIntelligenceTechnology),简称为“中国脑计划”。上述教授透露,中国脑计划的投资规模会比现在任何一个重大专项都有数量级上的飞跃。
事实上,在五年的努力之后,备受瞩目的中国脑计划已初具雏形,即将破土而出。
继北京成立规模媲美世界几大著名神经科学实验室的脑科学与类脑研究中心(下称“北京脑科学中心”)的计划后,2018年5月,上海脑科学与类脑研究中心(下称“上海脑科学中心”)在张江实验室成立。两个中心的成立标志着中国脑计划正式拉开序幕。
中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明对第一财经记者表示,北京和上海两个中心先后建成之后,中国脑计划项目将逐一启动并落实。
南北两中心互联
上海脑科学中心将立足世界脑科学与类脑研究前沿,聚焦国家在脑科学与类脑研究领域的战略需求,加快推动我国在该领域的重大突破和跨越,力争建设成为世界一流的脑科学研究机构。
该中心将由上海市政府发起成立独立法人事业单位,实行理事会领导下的主任负责制,探索开放、协同、高效的新型管理和运行机制,汇聚全球高端的创新资源,激发各类创新人才的活力,探索与国际科研机构接轨的人员聘用、薪酬激励机制,建立知识产权和利益共享机制,推进科技成果应用技术的转移转化。
中国科学院上海分院副院长、神经科学家张旭担任上海脑科学中心执行主任。而张旭和蒲慕明都是中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的核心骨干,也是中国脑计划推进过程中必不可少的核心人物。
根据一份包括蒲慕明院士在内的科学家于2016年11月递交的报告,中国脑计划主要有三大支柱: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。
张旭表示:“上海和北京两个中心将会开展不同的计划。中国不断提升的研究力量和神经科学对社会产生的利益,商业化的机遇和政府支持等多方面因素,令中国脑计划项目面临着最好的发展时机。”
张旭还透露,上海脑科学中心将会整合并发展已有的项目,比如华山医院就准备新建一套用于临床脑科学研究的设备。中科院和上海市也已经在2012年启动了标识人脑图谱的项目,上海还吸引商业资本发展类脑技术。张旭预计新建的上海脑科学中心未来几年对大脑相关的研究投入将达到每年10亿元人民币。
中国科学院院长白春礼则表示:“要在最前沿进行开创性、引领性研究,力争产出世界级成果;同时要引进培养全球最顶尖的科学家团队,将中心打造成为具有全球影响力的脑科学与类脑研究高地。
脑科学是研究脑认知、意识与智能的本质与规律的科学。随着脑成像、生物传感、人机交互等新技术不断涌现,脑科学正成为多学科交叉的重要前沿科学领域,也是众多国家的科技战略重点。
早在2015年,中国科学家就对脑科学与类脑研究在中国“一体两翼”的部署达成了初步的共识。所谓“一体”,就是阐释人类认知的神经基础为主体和核心;“两翼”是指脑重大疾病的研究以及通过计算和系统模拟推进人工智能的研究。
今年3月22日,北京脑科学中心成立,瞄准脑科学与类脑研究世界前沿和国家战略急需,汇聚全球顶尖科学家及创新团队,搭建综合性实验和研发平台。北京市政府和中国科学院以及北大、清华等8所单位共同签署协议,从建立存量资源整合与新增资源共享机制、人才互补与双聘双赢机制、科研成果与知识产权共享机制等方面开展合作。
北京脑科学中心理事会第一次会议推选北京大学理学部主任饶毅和北京生命科学研究所资深研究员罗敏敏担任该中心的联合主任。罗敏敏主要负责管理在中心设有实验室的主要研究人员约50人,饶毅则主要负责全国约100名研究人员的外部扶持资金。
罗敏敏表示:“北京中心刚刚启动,目前投入规模尚未确定,要等第二次理事会决定。上海中心也刚宣布成立,两地一定会有合作协同,而不是竞争,具体形式还需要讨论,理论上两个中心将对接国家脑计划。”
罗敏敏在竞选中心主任时所提出的目标是:“建设国际一流的脑科学研究中心,在继承北京生命科学研究所的稳定支持和国际评估的基础上,建立新的创新机制。”
至于新的创新机制,罗敏敏表示,要等到第二次理事会批准才能公布具体方案。不过他透露,虽然没有完全相同的机构可以对标,但是也许可以效仿美国国立精神卫生研究所(NIMH)的模式。“有实体,也有对外协调的责任。”罗敏敏说。
了解到,一种可行的模式是在研究中心之外,再成立一个机构。“这类似于是一个政府机构,比如基金委或者科技部的职能,负责给各个机构发放基金。”一位知情人士对第一财经记者表示,美国国立卫生研究院(NIH)下属就有一系列研究所,比如NIMH和NIDCD(国家耳聋和残障交流研究所)。
脑计划加速
蒲慕明表示:“北京和上海两个中心先后建成之后,接下来就要考虑中国脑计划项目的启动,届时研发成果的推进和转化也会加速。”
据了解,北京脑科学中心计划使用北京市政府提供的1.8亿人民币聘用第一批5至6个研究团队,这些研究团队将在由北京市政府完成建设的大楼中设立实验室开展研究工作。
罗敏敏介绍道,北京中心将支持在研究项目中使用最新生物医学技术,例如高通量单基因测序、精准基因组编辑、大数据处理等。他还希望开发更好的影像工具,例如能够直接记录神经元活动的电压传感器和能够详细观察大脑活动的高速成像显微镜。
根据罗敏敏的预期,未来5年内将有50名研究人员全员开展研究,每年需要约4亿人民币,中国脑计划一旦推出,将有望提供大部分资金,北京市政府也将承担部分科研经费。
中科院神经科学研究所王征研究员表示:“大家都在期待脑计划的推出,届时将有大量的新的经费来源,也能促进这个领域的发展。”
今年4月,中科院神经所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室王征课题组联合瑞金医院功能神经外科孙伯民主任团队揭示了重度强迫症手术治疗的神经环路机制,并在学术杂志《BiologicalPsychiatry》上发表论文。该工作得到科技部国家重点研发计划,中国科学院百人计划,中国科学院战略性先导(B类)科技专项,基金委国家自然科学基金、上海交通大学医学院-中科院神经科学研究所脑疾病研究中心,以及上海市自然科学基金基础研究项目等的资助。
王征透露,这项研究历时4年,耗费资金约140万人民币。140万人民币在神经科学领域研究中的投入并不是个大数目。“在神经科学领域,不同单位,不同课题组的经费差别非常大,小到几十万,大到上亿都有可能。”王征表示。
王征说:“在脑计划推出前,我们从科技部、基金委,包括中国科学院内部以及上海市都能够拿到经费,等到脑计划出来后,就会多一些申请渠道,但目前也不好说到底是什么情况。”
去年9月,蒲慕明就曾透露,中国脑计划一旦出台,规模将比肩美国脑计划。蒲慕明当时预计,中国脑计划有望于去年年底出台。蒲慕明院士提出的中国脑计划的一个重要组成部分是国际合作的细观连接体项目,旨在描绘出大脑内所有的神经元连接。
2013年以来,美国与欧盟均启动了面向未来的脑科学研究计划,以期占得先机。美国的脑科学计划致力于利用新的技术手段描绘人脑活动图谱,以探索大脑工作机制;欧盟脑计划则希望借助信息与通讯技术(ICT),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。
据了解,美国脑计划投资预期规模达60亿美元。美国脑计划项目由美国国家卫生研究院(NIH)牵头,其下属的10余个研究机构参与了该计划。统计数据显示,2016财年,NIH投给脑计划项目的资金达1.35亿美元;2018财年将总共投入4亿美元。
北大生命科学院饶毅曾援引数据称,美国每年投入神经科学研究的资金是50亿美元,中国是2亿美元,只有美国的4%。中科院神经所王佐仁研究员曾对第一财经记者表示:“这还没算美国私人基金投给科研的钱,如果加上差距更大。中国科学家也在从自身开始反省。”
中国的神经科学领域人才济济,实验动物充沛,且中国罹患神经系统疾病的患者人数众多。去年,中科院神经所蒲慕明、郭爱克院士发表文章称:“脑疾病是我国乃至全球人口健康领域正面临的重大挑战。‘中国脑计划’的推出将使我国未来15年在脑科学和类脑智能技术领域处于国际前沿地位。”
“了解大脑这一如此复杂的系统需要全世界各国的通力合作。”欧洲人脑计划科研负责人KatrinAmunts表示:“中国有望在其他国家研究的基础上,为人们进一步了解大脑做出重大贡献。”
科研人员聚集
无论是单个的研究中心还是中国脑计划,面临的最大问题都是科研人员不足。上海脑科学中心将为更多的PI提供支持。
复旦大学类脑智能科学与技术研究院近期就引进大量科研人才,也包括多名诺贝尔奖获得者,比如斯坦福大学的结构生物学教授迈克尔·莱维特(MichaelLevitt)。复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰表示:“莱维特教授在复旦会得到非常强大的科研方面的支持。”
上海纽约大学的神经系统科学家JeffErlich建议,除了聘用顶尖的神经系统科学家,还应资助博士后岗位和研究生岗位,提供具有国际竞争力的工资。“这将鼓励顶尖的学生进入神经科学领域。”Erlich说道,“五到十年后中国就将拥有一批杰出的青年神经系统科学家。”
事实上,中国已经拥有了相当一批70后神经科学家。2016年底,中国前首富陈天桥夫妇向加州理工学院捐款1亿美元支持脑科学研究,当时就引起了以中科院仇子龙研究员为代表的十几名中国顶尖青年神经科学家的激烈反响。
仇子龙认为,目前中国在脑神经科学方面的青年科学家大多是美国最顶尖研究院所的归国研究人员,这些人才大部分都是获得国家“杰出人才”奖的优秀青年,完全能够达到国际水平,而且每年中国在国际顶尖杂志上发文的数量和质量都领先国际。“他们的研究才刚刚起步,需要资助。”仇子龙表示,“这群青年科学家,是中国神经科学的先锋队。他们朝气蓬勃,有理想,有社会责任,学术水平高。”
而来自复旦大学、上海交大以及中科院上海科研院所等地的专家都参与到脑计划的筹备与落实之中。作为上海脑科学中心的组织者之一,冯建峰表示,他的工作主要聚焦于如何使用人工智能研究大脑疾病。
冯建峰介绍,复旦大学斥资1.9亿元人民币建设的大脑影像学中心就坐落在张江实验室,占地3000平方米。建成后,将成为亚洲拥有最多磁共振成像设备的研究中心,他希望该大脑影像学中心向全国有需要的科研人员开放。
科研人员将使用AI算法进行读片,将病变大脑与正常大脑对比,从而为世界最大的大脑数据库提供数据。冯建峰教授透露,目前设备已经陆续到位,也已经配备了相关的设备运营人员。
对于中国脑计划的最新进展,陈天桥雒芊芊研究院方面表示:“我们欣然看到政府在增加对脑科学研究的支持,因为给予科学家的支持越多,越能促进脑科学的发展。今天脑科学的发展面临前所未有的机遇:脑科学家们正在前所未有地接近实现突破性发现,这些发现将能够对整个社会发展产生重大影响。政府、慈善家和各方对于脑科学基础研究的支持都会大大加速实现这些突破。”
去年11月,陈天桥投资5亿美元,牵手复旦大学附属华山医院、上海周良辅医学发展基金会,成立了上海陈天桥国际脑疾病研究所,一期投入5000万元人民币。由陈天桥本人担任研究所理事长,华山医院副院长、中国知名神经医学专家毛颖教授出任所长,资助包括脑肿瘤、老年痴呆、帕金森症、抑郁症等的研究和治疗项目。
陈天桥也表达了对中国脑计划的兴趣。他表示:“国家在做,我们也出点力。希望我们的机构能够为脑计划做一点点的补充。我们捐赠的5亿里面,给到华山的一期是5000万,后面还有4.5亿,可以拿给脑计划,给到引起我们关心关注的项目。”
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原文标题:中国脑计划破土,南北两中心并行
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