導(dǎo)讀：春節(jié)期間，中國腦計劃的話題又被熱議。早在2015年，編者就在深圳的一個會上聽到蒲慕明院士講中國腦計劃即將上線，6年過去了，當(dāng)南北方先后成立腦中心，國家層面的腦計劃仍未啟動。 就在很多人認(rèn)為中國腦計劃無疾而終時，2021年9月16日，科技部網(wǎng)站正式發(fā)布科技創(chuàng)新2030“腦科學(xué)與類腦研究”重大項目，首批資金為30億，后續(xù)資金規(guī)模可達(dá)數(shù)百億。 但有關(guān)這個重大科學(xué)計劃的實施，通過今年春節(jié)期間不同學(xué)者對這個話題的爭論，未來國內(nèi)腦計劃是否進(jìn)展順利仍留有疑問。（PS：編者希望進(jìn)展順利，這于民于己都有利。） 不過很顯然的一點是，隨著國內(nèi)人口老齡化的加劇以及中國腦科學(xué)原本比較薄弱的現(xiàn)狀，加強(qiáng)腦科學(xué)研究是毋庸置疑的。 反觀國際，8-9年就啟動了腦計劃，從美國、歐洲再到日本，這些大科學(xué)計劃是否都成功了，它們對我國實施腦計劃有何幫助和借鑒？值得一提的是，美國腦計劃2021年已迭代2.0版本了，開始著手將此前的科研成果推向臨床轉(zhuǎn)化。

撰文 | 栗 子腦是人體最復(fù)雜的器官，這個重達(dá)3英鎊的器官是人類的智慧擔(dān)當(dāng)，負(fù)責(zé)著對一切運動、行為、思維、決策和感覺的調(diào)控。然而，目前人類對大腦的了解還非常初級，只有更好的了解大腦的構(gòu)造和功能，才能對腦部的疾病做出更完善的診斷和治療。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能被推到時代發(fā)展的風(fēng)口，利用仿生學(xué)借鑒大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以更好的促進(jìn)人工智能的完善。正是這些來自科研、醫(yī)療和技術(shù)的需求，促成了人類腦計劃的實施。人類腦計劃自2013年推出開始，參與國不斷壯大，它不僅是科技發(fā)展的信號，更代表了全球化科研資源的整合。

BRAIN in U.S.——從技術(shù)到認(rèn)知美國腦計劃可以算作是整個人類腦計劃的鼻祖，率先于2013年由奧巴馬發(fā)起，簡稱BRAIN initiative, 全稱為Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies，即依托于不斷革新的神經(jīng)生物學(xué)技術(shù)的大腦研究。BRAIN一詞取自每個單詞的首字母，而其本身恰好意為“大腦”。

美國腦計劃已進(jìn)入2.0版本，開始著手臨床轉(zhuǎn)化 顧名思義，美國腦計劃的核心在技術(shù)，目的在于對人類大腦意識的深度挖掘。概括的來說，整個腦計劃的任務(wù)可以分為三個方面。其一是新技術(shù)的突破和探索，這項任務(wù)致力于追求將腦的功能進(jìn)行形象化和動態(tài)化的解碼。比如，開發(fā)用于神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)研究的新技術(shù)，或是對大腦進(jìn)行實時動態(tài)成像。而利用新的技術(shù)對大腦的功能進(jìn)行探索便是任務(wù)的第二個方面。大腦功能探索的關(guān)鍵在于連線。首先，建立起單個神經(jīng)元和整個大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的連線，從總體把握大腦功能的實現(xiàn)方式；而接下來，便是建立大腦功能和行為的聯(lián)系，從大腦功能的角度解讀人類的行為。當(dāng)對大腦的功能有了更深的了解后，便可以試圖在精神疾病的診斷、治療等方方面面做出改進(jìn)，這就是任務(wù)的第三部分。

整個腦計劃集合了從公共組織到私人機(jī)構(gòu)多方面的合作力量，包括NIH （National Institute of Health）、FDA ( U.S. Food and Drug Administration)等基金機(jī)構(gòu)以及眾多科研院所都參與其中。 美國腦計劃發(fā)展至今，已取得了一些成就，而最為突出的體現(xiàn)在技術(shù)進(jìn)步上。比如，腦機(jī)接口（Brain-Machine Interface, BMI）的改進(jìn)。所謂腦機(jī)接口，是將腦電信號直接轉(zhuǎn)化為計算機(jī)輸出信號的新興技術(shù)。在腦計劃中，通過優(yōu)化微電極介入式手段同時結(jié)合計算機(jī)算法，使得將大腦的“想法”轉(zhuǎn)化為計算機(jī)信號的手段得以改進(jìn)。

美國腦計劃 總的來說，美國腦計劃倡導(dǎo)的是大腦的深入研究，研究的中心點在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，但又不限于神經(jīng)科學(xué)本身。比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的繪制結(jié)合了計算機(jī)、物理、生物和化學(xué)等多學(xué)科的信息，整個計劃的每一步也都離不開技術(shù)的革新�？梢哉f，它是結(jié)合多學(xué)科，集結(jié)多方社會資源的人類對自己認(rèn)知方式的深層探索。

02HBP in E.U.——平臺和人工智能的進(jìn)化同樣在2013年，歐洲也推出了自己名為Human Brain Project（HBP）的人類腦計劃。但除了科研意義之外，首先要提到的是這項計劃的社會意義。HBP由FET（European Commission's Future and Emerging Technologies ，歐盟未來與新興技術(shù)委員會）發(fā)起，計劃從2013年10月起用十年時間完成，是歐盟旗艦（Flagships）計劃的重要部分。

歐洲腦計劃 所謂Flagships，是歐盟提出的一種全新的科研模式，旨在召集各方合作者共同參與，建立一種長期理想化的合作平臺。整個模式以歐盟為中心（Core Project, CP），并輻射狀集結(jié)各方合作者。其中CP牽頭，起領(lǐng)導(dǎo)和凝聚作用，而PP包含了各種基金組織和研究機(jī)構(gòu)。因此，HBP計劃是歐盟倡導(dǎo)的一種新型合作研究模式的嘗試，是一種新型研究平臺的建立。 就整個計劃的任務(wù)來說，除了上文所述的合作模式革新外，該計劃還致力于通過搭建數(shù)據(jù)庫平臺促成大腦多維度理論體系的建立，并嘗試?yán)�用對大腦的認(rèn)知來促進(jìn)計算機(jī)和人工智能的發(fā)展。因此，在這項計劃中，除了涉及美國BRAIN計劃中有關(guān)大腦認(rèn)知功能的理論和技術(shù)探索外，還有很多偏向應(yīng)用的任務(wù)。比如，利用仿生學(xué)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為計算機(jī)模型，包括計算機(jī)模擬大腦，腦的決策預(yù)測，神經(jīng)形態(tài)電路計算模型以及人工智能機(jī)器人的建立。

橫向的比較在2013年先后啟動的美國BRAIN計劃和歐盟HBP計劃不難發(fā)現(xiàn)，美國的腦計劃始于技術(shù)終于科研，新技術(shù)的研發(fā)是一種手段，目的在于促進(jìn)腦科學(xué)的更深層研究。而相反的，歐盟的腦計劃側(cè)重于技術(shù)革新，旨在通過更深入的研究成果來促進(jìn)計算機(jī)模擬技術(shù)和人工智能的發(fā)展。當(dāng)然，科學(xué)和技術(shù)本就是彼此依存相輔相成的兩部分，如同左右手一樣無法分離。技術(shù)發(fā)展促進(jìn)科學(xué)成果，好的科學(xué)成果又應(yīng)用于技術(shù)，二者的合力才能更好的推進(jìn)人類社會的發(fā)展與變革。

03Brian/MINDS by RIKEN——靈長類探索和疾病治療緊隨其后的是2014年推出腦計劃的日本。名為Brain/MINDS的日本腦計劃由理化研究所RIKEN推出，全稱為Brian Mapping by Integrated Neurotechnologies for Disease Studies，意為致力于疾病研究的依托于神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的腦定位計劃。從名稱中的Disease一詞，就可以看出日本的計劃更偏向臨床，計劃中的一個重要任務(wù)是促進(jìn)基礎(chǔ)科研與醫(yī)療的聯(lián)系，探索癡呆癥、抑郁癥等精神疾病更完善先進(jìn)的診斷治療方案。

日本腦計劃 總的來說，日本的腦計劃特色鮮明且針對性強(qiáng)，其中最為突出的特色在于提出了對靈長類動物的腦定位計劃并構(gòu)建轉(zhuǎn)基因疾病模型。對靈長類動物猴、狨猴等的腦定位在技術(shù)上相對于人腦更簡單，且可以為后期對人腦的研究打下基礎(chǔ)，是腦計劃中具有根基作用的一部分。 整個Brain/MINDS被分為三大研究小組：A組的任務(wù)是靈長類動物的腦定位，通過結(jié)合基于核磁共振（MRI）的擴(kuò)散張量成像（DTI, Diffusion Tensor Imaging）技術(shù)、光學(xué)顯微鏡及新型電子顯微鏡，以及功能核磁共振（f-MRI）技術(shù)來實現(xiàn)從宏觀到微觀不同尺度的靈長類動物腦定位，明確大腦的功能分區(qū)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；B組的任務(wù)在于技術(shù)突破，致力于開發(fā)高分辨率的大腦結(jié)構(gòu)和功能成像技術(shù)，以及對神經(jīng)元興奮性人為調(diào)控的技術(shù)。同時，這部分任務(wù)涉及與其他國家腦計劃的數(shù)據(jù)平臺共享；C組的任務(wù)重在臨床，它結(jié)合了神經(jīng)退行性疾病、精神疾病以及神經(jīng)康復(fù)治療三大研究團(tuán)隊，共同對精神疾病的發(fā)病機(jī)制、生物標(biāo)記物進(jìn)行探索。三組分工明確，最終的目的是將精神疾病與腦內(nèi)結(jié)構(gòu)和神經(jīng)環(huán)路的變化相聯(lián)系，并開發(fā)創(chuàng)新性的治療干預(yù)手段。 可以說，日本的的腦計劃是對歐美腦計劃在上游和下游的補(bǔ)充，使得整個人類腦計劃更為全面完善。

04遲來的中國腦計劃，論證6年多2021年9月16日，科技部網(wǎng)站發(fā)布科技創(chuàng)新2030“腦科學(xué)與類腦研究”重大項目2021年度項目申報指南的通知，涉及59個研究領(lǐng)域和方向，經(jīng)費預(yù)計超過31.48億元人民幣。 預(yù)計未來幾年，中國腦計劃可能會有數(shù)百億的投入。

“指南的發(fā)布可以說是中國腦計劃開始啟動了，我們會根據(jù)指南的要求，以及專家們決定要做的方向來進(jìn)行項目的評審�！� 中科院神經(jīng)所所長蒲慕明對“第一財經(jīng)”表示。他還認(rèn)為，最新發(fā)布的指南符合預(yù)期，與中國腦計劃最初提出的“一體兩翼”的方向一致。

中國腦科學(xué)與類腦計劃 經(jīng)歷6年多時間，中國腦計劃終于落地。 該重大項目主要包含腦疾病診治、腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)、腦機(jī)智能技術(shù)等方面研究；其中腦疾病診治面向腦健康和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)；腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)以“介觀全腦神經(jīng)連接圖譜國際大科學(xué)計劃”為平臺；腦機(jī)智能技術(shù)面向類腦智能產(chǎn)業(yè)。

事實上，中國腦計劃的上線也是我國“健康中國2030”的戰(zhàn)略需要，此前各國實施的經(jīng)驗與教訓(xùn)對我國進(jìn)行腦計劃都有幫助，但至于我國腦計劃是否有后發(fā)優(yōu)勢，我們?nèi)孕枰�一段時間觀察。（PS: 感興趣的讀者可自行搜集資料，會有不少學(xué)者的觀點，總體來說國際經(jīng)驗可參考的有不少，這對我國實施腦計劃有幫助） 韓國和澳大利亞也于2016年啟動腦計劃，促進(jìn)大腦定位研究以及神經(jīng)科學(xué)在教育以及工業(yè)上的應(yīng)用。面對腦科學(xué)這一自然科學(xué)的“最后疆域”，需要的是整個國際科研界的成果共享和通力合作。 相信在各個參與國各具特色的腦計劃共同協(xié)作下，人類對于腦和精神疾病的認(rèn)知將不斷深入，并從中尋找到更為開闊的應(yīng)用價值。