王東輝 吳菲菲 王圣明

【摘要】 理解大腦的工作機(jī)制是人類科學(xué)發(fā)展的終極命題，2013年歐盟和美國(guó)相繼宣布投入大量資金開(kāi)展新一輪的腦研究計(jì)劃，我國(guó)也于2016年推出中國(guó)的腦研究計(jì)劃。腦科學(xué)研究不僅是當(dāng)下神經(jīng)科學(xué)的研究前沿，更是解決神經(jīng)精神疾病帶來(lái)的日益增加的社會(huì)負(fù)擔(dān)的突破口。本文總結(jié)了世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的腦研究計(jì)劃進(jìn)展，并重點(diǎn)介紹我國(guó)腦計(jì)劃的布局、展開(kāi)及優(yōu)勢(shì)，以期為廣大科研工作者提供最新的腦科學(xué)研究國(guó)際動(dòng)向和國(guó)內(nèi)發(fā)展情況。

【關(guān)鍵詞】 腦計(jì)劃; 腦科學(xué); 類腦智能

【Abstract】 Understanding the working mechanism of the brain is the ultimate proposition for the development of human science.In 2013，the European Union and the United States announced that they had invested large funds to carry out a new round of brain research programs，and China also launched a brain research program in 2016.Brain science research is not only the frontier of neuroscience research，but also the breakthrough to solve the increasing social burden caused by neuropsychiatric diseases.This paper summarizes the progress of brain research projects in major developed countries in the world，and emphatically introduces the layout，development and advantages of brain projects in China，in order to provide the latest international and domestic development situation of brain science research for the majority of scientific researchers.

【Key words】 Brain project; Brain science; Brain-inspired intelligence

First-authors address：Department of Anatomy and K.K.Leung Brain Research Centre，the Fourth Military Medical University，Xian 710032，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.07.044

腦是支配人的一切生命活動(dòng)的最高中樞，也是一切思維活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)人類大腦的研究是人類認(rèn)識(shí)自身的一項(xiàng)終極挑戰(zhàn)。對(duì)大腦結(jié)構(gòu)和功能的深入了解不僅有重大的科學(xué)價(jià)值，同時(shí)對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷、治療和治愈手段的發(fā)展有著重大臨床意義。目前，神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患病人數(shù)不斷增加，造成的社會(huì)負(fù)擔(dān)持續(xù)加重。全球疾病造成的負(fù)擔(dān)當(dāng)中，由于腦功能紊亂疾病所產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)比重不斷加大[1]。然而，由于對(duì)腦結(jié)構(gòu)和功能缺乏全面的認(rèn)識(shí)以及技術(shù)手段的制約，目前神經(jīng)系統(tǒng)疾病缺乏有效的治愈手段。為了攀登神經(jīng)科學(xué)和人工智能的科技高峰，解決當(dāng)下神經(jīng)系統(tǒng)疾病帶來(lái)的困境，各國(guó)紛紛提出各自腦研究計(jì)劃。本文對(duì)幾個(gè)主要發(fā)達(dá)國(guó)家的腦研究計(jì)劃的基本信息、研究方向以及取得的成就進(jìn)行介紹，并著重闡述我國(guó)腦計(jì)劃進(jìn)展情況[2]。

1 歐盟腦計(jì)劃

歐盟腦計(jì)劃—“人類腦計(jì)劃（Human Brain Project，HBP）”由歐洲委員會(huì)于2013年10月啟動(dòng)，計(jì)劃為期十年。該計(jì)劃作為歐洲兩個(gè)“未來(lái)新興技術(shù)旗艦計(jì)劃”之一加以重點(diǎn)扶持，力圖集成多方力量，為基于信息通信技術(shù)的新型腦研究奠定基礎(chǔ)，加速腦科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化，提升歐洲腦科學(xué)的地位與競(jìng)爭(zhēng)力[3]。該計(jì)劃的設(shè)計(jì)思路是通過(guò)建立一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬人腦的運(yùn)行架構(gòu)、神經(jīng)連接機(jī)制和整合原則。其主要目標(biāo)包括：（1）建立并運(yùn)行一個(gè)歐洲科學(xué)研究體系來(lái)進(jìn)行腦、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和腦啟發(fā)科學(xué)的研究;（2）收集、建立并公布腦相關(guān)疾病的有關(guān)數(shù)據(jù);（3）腦功能模擬;（4）建立大規(guī)模的腦研究的框架理論和腦模型;（5）發(fā)展腦啟發(fā)相關(guān)的計(jì)算、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器人;（6）確保HBP的工作負(fù)責(zé)任地展開(kāi)并造福社會(huì)[4]。該計(jì)劃分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段稱為“起飛階段（Ramp up phase）”從2013年10月-2016年3月，該階段主要完成了6個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)。第二個(gè)階段“實(shí)施階段（operational phase）” 原計(jì)劃于2016年4月開(kāi)展，但是由于多位科學(xué)家對(duì)腦計(jì)劃發(fā)展方向的分歧以及預(yù)算的削減并未能如期進(jìn)行[5]。目前，HBP處于“特殊撥款協(xié)議第二階段（Specific Grant Agreement Two）”，該階段為期兩年，時(shí)間為2018年4月-2020年4月。

HBP現(xiàn)階段的主要成就是第一階段完成的六個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)，包括：（1）神經(jīng)信息平臺(tái)，進(jìn)行神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)的登記、搜集和分析;（2）大腦模擬平臺(tái)，進(jìn)行腦的結(jié)構(gòu)重建和功能模擬;（3）高性能計(jì)算平臺(tái)，運(yùn)用計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜的功能模擬和大數(shù)據(jù)計(jì)算;（4）醫(yī)學(xué)信息學(xué)平臺(tái)，搜集病人數(shù)據(jù)來(lái)研究腦疾病的共性和差異;（5）神經(jīng)形態(tài)計(jì)算平臺(tái)，對(duì)腦的微電路進(jìn)行模仿從而使電腦系統(tǒng)模擬腦的學(xué)習(xí)原則;（6）神經(jīng)機(jī)器人平臺(tái)，將腦的虛擬模型連接仿真機(jī)器人和環(huán)境，來(lái)測(cè)試其功能。這六個(gè)信息交流技術(shù)平臺(tái)能夠幫助研究人員加速在神經(jīng)科學(xué)、藥學(xué)和計(jì)算機(jī)模擬等方面的研究，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享和即時(shí)交流能力，保證研究工作快速高效并緊密配合，從而創(chuàng)造出更加精細(xì)的腦模型，實(shí)現(xiàn)更精確的腦功能模擬[6]。這些平臺(tái)同時(shí)也為全球的腦科學(xué)研究學(xué)者提供了進(jìn)行廣泛合作的工具和平臺(tái)。除此之外，HBP在大鼠腦皮質(zhì)關(guān)鍵部分的數(shù)字化重建、神經(jīng)科學(xué)理論體系化、協(xié)同實(shí)驗(yàn)室的建立、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算系統(tǒng)等方面都取得了重要進(jìn)展。

2 Allen腦科學(xué)研究計(jì)劃

Allen腦研究所由Paul G Allen在2003年資助建立的獨(dú)立的、非營(yíng)利性組織，目標(biāo)是研究正常人和腦功能紊亂患者的腦如何工作。Allen腦科學(xué)研究計(jì)劃（Allen Institute for Brain Science，AIBS）主要任務(wù)是闡明大腦皮質(zhì)的活動(dòng)如何指導(dǎo)人的知覺(jué)、決策和最終行動(dòng)。Allen腦研究所已經(jīng)建立了一系列大規(guī)模的研究計(jì)劃來(lái)進(jìn)行腦皮質(zhì)的基礎(chǔ)科學(xué)研究，他們通過(guò)對(duì)腦的構(gòu)造、運(yùn)算和認(rèn)知進(jìn)行協(xié)同研究以加深對(duì)腦的認(rèn)識(shí)[7]。

Allen腦研究所于2004年啟動(dòng)的Allen腦圖譜（The Allen Brain Altas）是Allen腦計(jì)劃最突出的成果之一。Allen腦圖譜通過(guò)檢測(cè)包括鼠、人以及非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的腦內(nèi)不同基因的表達(dá)情況，整合腦內(nèi)基因表達(dá)以及神經(jīng)元連接的資源，建立了一個(gè)在線的開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)[8]。如Allen鼠腦圖譜（Allen Mouse Brain Atlas）它展示了成年雄性小鼠大腦基因表達(dá)的3D圖譜，在分子層面上對(duì)20 000多個(gè)基因的表達(dá)位點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。此外，為了開(kāi)展廣泛的全球合作，Allen腦研究所提供了大量的腦科學(xué)研究相關(guān)資源，包括腦觀測(cè)平臺(tái)（Allen Brain Observatory）、細(xì)胞類型數(shù)據(jù)庫(kù)（Allen Cell Types Database）、鼠腦連接圖譜（Allen Mouse Brain Connectivity Atlas）、人腦圖譜（Allen Human Brain Atlas）、發(fā)育中的人腦跨度圖譜（Brainspan Atlas of the Developing Human Brain）、鼠腦圖譜（Allen Mouse Brain Atlas）、發(fā)育中的鼠腦圖譜（Allen Developing Mouse Brain Atlas）等多項(xiàng)公開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及大腦圖譜應(yīng)用程序接口（Allen Brain Atlas API）、軟件開(kāi)發(fā)工具包（Allen Software Development Kit）等工具[9-10]。

3 美國(guó)腦計(jì)劃

1997年“人類腦計(jì)劃”在美國(guó)正式啟動(dòng)，2010年美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）推出“人腦連接計(jì)劃”[11]。2013年4月2日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布啟動(dòng)“通過(guò)推動(dòng)創(chuàng)新型神經(jīng)技術(shù)開(kāi)展大腦研究計(jì)劃（Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，BRAIN）”計(jì)劃[12]。

該計(jì)劃初期目標(biāo)是加速創(chuàng)新型神經(jīng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在時(shí)間和空間上構(gòu)建腦細(xì)胞和復(fù)雜神經(jīng)回路快速相互作用的動(dòng)態(tài)圖像，最終目標(biāo)是了解大腦和機(jī)體如何產(chǎn)生思維、情緒和感覺(jué)，并且?guī)椭委熌X功能紊亂患者[13]。該機(jī)構(gòu)由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院、美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局、美國(guó)國(guó)家科學(xué)家基金會(huì)領(lǐng)導(dǎo)[14]，三大機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)不盡相同。國(guó)家衛(wèi)生研究院的研究重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新型工具來(lái)繪制大腦回路，探索回路中腦細(xì)胞的動(dòng)態(tài)活動(dòng)，研究回路和認(rèn)知、行為能力之間的關(guān)系。國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局重點(diǎn)關(guān)注腦部創(chuàng)傷后應(yīng)激、腦損傷、記憶力減退的診斷和治療效果，推動(dòng)有關(guān)腦數(shù)據(jù)處理、成像、先進(jìn)分析技術(shù)的發(fā)展。國(guó)家科學(xué)基金會(huì)側(cè)重支持新技術(shù)、新方法、新工具的開(kāi)發(fā)，以及神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)研究[3]。

該計(jì)劃提出了9項(xiàng)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域和目標(biāo)，其中依序?yàn)椋鸿b定神經(jīng)細(xì)胞的類型;繪制大腦結(jié)構(gòu)圖譜;研發(fā)新的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電活動(dòng)記錄技術(shù);研發(fā)一套調(diào)控神經(jīng)環(huán)路電活動(dòng)的工具集;建立神經(jīng)元電活動(dòng)與行為的聯(lián)系;整合理論、模型和統(tǒng)計(jì)方法;解析人腦成像技術(shù)的基本機(jī)制;建立人腦數(shù)據(jù)采集的機(jī)制;腦科學(xué)知識(shí)的傳播與人員培訓(xùn)[15]。目前美國(guó)的腦計(jì)劃研究即可行性研究已經(jīng)進(jìn)入第二階段，通過(guò)使用先進(jìn)的通用信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將腦的結(jié)構(gòu)和功能、微觀和宏觀的研究結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，繪制出健康、疾病狀態(tài)下腦內(nèi)部功能、結(jié)構(gòu)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞和分子的圖譜[16]。

4 日本腦計(jì)劃

日本腦計(jì)劃—使用整合性神經(jīng)技術(shù)制作有助于腦疾病研究的大腦圖譜（Brain Mapping by Integrated Neurotechnologies for disease Studies，MINDS）始于2014年，不同于歐盟、美國(guó)的腦計(jì)劃致力于測(cè)繪神經(jīng)環(huán)路的結(jié)構(gòu)和功能從而最終了解人類復(fù)雜而廣闊的大腦，MINDS聚焦于對(duì)“普通狨猴”的腦研究[17]。這種非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物在腦圖譜的測(cè)繪上具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如其發(fā)育良好的前皮質(zhì)相較于其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更接近人類，其適中的腦體積更適合全面的神經(jīng)元電路分析，以及其良好的轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作性。對(duì)于普通狨猴的腦地圖測(cè)繪是一項(xiàng)巨大的工程，需要更加長(zhǎng)足的技術(shù)革新。獲得普通狨猴腦連接更加相詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和功能信息，將會(huì)使人們對(duì)于人腦和腦疾病的認(rèn)識(shí)更加深入[18-19]。

MINDS的目標(biāo)是建立狨猴的腦圖譜，創(chuàng)造用于神經(jīng)科學(xué)研究的一般動(dòng)物模型，建立疾病模型的轉(zhuǎn)基因譜系動(dòng)物，并將整合轉(zhuǎn)化的成果應(yīng)用于臨床[20]。該項(xiàng)研究包括“ABC”三部分，A：利用基于磁共振的多普勒組織成像等多種技術(shù)來(lái)進(jìn)行非人靈長(zhǎng)類腦動(dòng)物結(jié)構(gòu)和功能地圖測(cè)繪。B：發(fā)展新的尖端技術(shù)支持腦圖譜測(cè)繪，該技術(shù)包括B1：高清、廣角、深入，且快速、持續(xù)的腦結(jié)構(gòu)和功能成像技術(shù);B2：控制神經(jīng)元活動(dòng)的新技術(shù);B3：發(fā)展神經(jīng)信息學(xué)，使獲得的大量數(shù)據(jù)一體化，同時(shí)尋求與HBP和Allen等腦研究機(jī)構(gòu)的合作從而獲得統(tǒng)一可共享的數(shù)據(jù)資源。C：致力于測(cè)繪正常人和患者的腦圖譜，MINDS組織了三個(gè)臨床研究團(tuán)隊(duì)，包括神經(jīng)退行性疾病研究團(tuán)隊(duì)、精神病研究團(tuán)隊(duì)和神經(jīng)康復(fù)研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)將獲得的病人的多方面數(shù)據(jù)，包括核磁和其他生物指標(biāo)，反饋給普通狨猴的基礎(chǔ)研究?！癆BC”研究成果將會(huì)相互轉(zhuǎn)化，最終用于發(fā)展新的腦疾病診療介入手段[21]。迄今取得的成就包括：建立了用于神經(jīng)科學(xué)研究的狨猴實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑹讋?chuàng)的基因修飾技術(shù)、綜合的大規(guī)模狨猴腦結(jié)構(gòu)和功能繪圖、分子分類技術(shù)，用于數(shù)據(jù)整合的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

5 中國(guó)腦計(jì)劃

5.1 中國(guó)腦計(jì)劃的前期布局 中國(guó)腦計(jì)劃起步較晚，但是經(jīng)歷了充分的前期探索和準(zhǔn)備工作。2006年2月頒布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》將“腦科學(xué)與認(rèn)知”列入基礎(chǔ)研究8個(gè)科學(xué)前沿問(wèn)題之一?！澳X功能和腦重大疾病的基礎(chǔ)研究”“神經(jīng)發(fā)育的基礎(chǔ)研究”兩項(xiàng)研究已列入國(guó)家“973計(jì)劃”和“863計(jì)劃”[22]。2013年美國(guó)政府宣布啟動(dòng)腦科學(xué)研究計(jì)劃后，我國(guó)緊隨其后召開(kāi)了“腦科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”，就美國(guó)、歐盟腦計(jì)劃的發(fā)展特點(diǎn)、內(nèi)容等以及我國(guó)腦科學(xué)研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向、面臨的挑戰(zhàn)等方面的內(nèi)容進(jìn)行討論[23]。

中科院在2012年啟動(dòng)了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜計(jì)劃”（Mapping Brain Functional Connections;簡(jiǎn)稱：腦聯(lián)結(jié)圖譜），目標(biāo)是對(duì)特定腦功能的神經(jīng)聯(lián)結(jié)通路和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解析及模擬，2015年該專項(xiàng)進(jìn)行擴(kuò)充，加入人類腦智能研究領(lǐng)域，專項(xiàng)更名為“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜與類腦智能研究”[24]。

2001年10月，我國(guó)科學(xué)家加入“人類腦計(jì)劃”，成為這一計(jì)劃的第20個(gè)成員國(guó)，隨后全國(guó)各高校及科研院所開(kāi)始跟進(jìn)腦計(jì)劃的發(fā)展，先后涌現(xiàn)出一批重點(diǎn)的腦科學(xué)研究單位，如北京大學(xué)的“腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)中心”，首都醫(yī)科大學(xué)牽頭成立的“北京腦重大疾病研究院”，清華大學(xué)組建的“清華大學(xué)腦科學(xué)研究院”、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與麻省理工學(xué)員麥戈文腦科學(xué)研究所合作共建的“腦認(rèn)知科學(xué)和疾病研究所”“腦科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心”等[25]。中科院在2014年8月，以上海生科院神經(jīng)科學(xué)所為依托單位，成立了“腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心”，在2015年擴(kuò)容為“腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心”，該機(jī)構(gòu)的目標(biāo)是以科學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向，凝聚中科院的科研實(shí)力，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作和學(xué)科交叉融合，解決在腦科學(xué)和類腦智能技術(shù)兩個(gè)前沿領(lǐng)域的重大問(wèn)題。

2016年8月8日國(guó)務(wù)院頒發(fā)的《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中將“腦科學(xué)與類腦研究”列為“科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目”，提出搶占腦科學(xué)前沿研究制高點(diǎn)。

5.2 中國(guó)腦計(jì)劃正式開(kāi)始 2016年我國(guó)發(fā)布了“中國(guó)腦計(jì)劃”，即“腦科學(xué)與類腦研究”國(guó)家重大科技專項(xiàng)，側(cè)重以探索大腦認(rèn)知原理的基礎(chǔ)研究為主體，以發(fā)展類腦人工智能的計(jì)算技術(shù)和器件及研發(fā)腦重大疾病的診斷干預(yù)手段為應(yīng)用導(dǎo)向[3]。中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所蒲慕明院士結(jié)合中國(guó)的國(guó)情對(duì)人類腦計(jì)劃進(jìn)行評(píng)價(jià)和展望，指出中國(guó)腦計(jì)劃將會(huì)補(bǔ)足美國(guó)、歐洲和日本腦計(jì)劃，大腦疾病將是中國(guó)未來(lái)主要的發(fā)展方向，尤其是早期診斷和早期治療，應(yīng)該成為中國(guó)腦研究計(jì)劃的首選方向[26]。

我國(guó)腦計(jì)劃總體布局概括為“一體兩翼”，即以研究腦認(rèn)知的神經(jīng)原理，開(kāi)發(fā)腦研究技術(shù)平臺(tái)為“主體”，研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機(jī)智能新技術(shù)為“兩翼”，也就是腦科學(xué)與類腦智能，在未來(lái)15年內(nèi)使我國(guó)的腦認(rèn)知基礎(chǔ)研究、類腦研究和腦重大疾病研究達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在部分領(lǐng)域起到引領(lǐng)作用[27]?，F(xiàn)代腦研究已經(jīng)建立對(duì)宏觀上的行為、神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識(shí)，如各種成像技術(shù)（正電子發(fā)射斷層掃描術(shù)、功能磁共振成像技術(shù)等）明確了腦內(nèi)各分區(qū)的神經(jīng)元的活動(dòng)，以及細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)的發(fā)展明確了微觀上的細(xì)胞和分子水平的認(rèn)識(shí)，但是介于兩者之間的，對(duì)于神經(jīng)回路的介觀認(rèn)識(shí)還存在較大的知識(shí)缺口，對(duì)于實(shí)施產(chǎn)生知覺(jué)、認(rèn)知、思維等高級(jí)功能的神經(jīng)元活動(dòng)的監(jiān)測(cè)缺乏有效的技術(shù)手段，中國(guó)腦計(jì)劃將著力于這一突破口[28-29]。

5.3 中國(guó)腦計(jì)劃的發(fā)展優(yōu)勢(shì) 我國(guó)在腦科學(xué)研究方面擁有兩大優(yōu)勢(shì)，一是腦功能紊亂的患者數(shù)量多，二是中國(guó)擁有大量可用于研究的靈長(zhǎng)類動(dòng)物[30]。

我國(guó)腦功能紊亂患者人數(shù)眾多，發(fā)病率逐年攀升。據(jù)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心調(diào)查，我國(guó)抑郁癥的發(fā)病率超過(guò)4%，患者人數(shù)超過(guò)3 000萬(wàn)，已成為影響我國(guó)人民生產(chǎn)生活的主要病癥之一。自閉癥、抑郁癥患病人數(shù)逐年增加，阿爾茨海默綜合征發(fā)病人數(shù)居于全球首位[3]。

另一方面，我國(guó)的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究位居世界前列。中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所即將成為中國(guó)最大的靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究基地;云南中科靈長(zhǎng)類生物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有大量的轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)物，可用作杜氏營(yíng)養(yǎng)不良癥、孤獨(dú)癥、帕金森等疾病的模型;位于上海的中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所建立了中國(guó)東部最大的靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究所，包括獼猴和狨猴兩種動(dòng)物，10個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室，致力于靈長(zhǎng)類動(dòng)物的生殖生物學(xué)、轉(zhuǎn)基因模型、系統(tǒng)神經(jīng)生理學(xué)、認(rèn)知行為方面的研究。這些靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究機(jī)構(gòu)能夠提供大量的可用于研究的靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型、頂尖的科研設(shè)施以及便捷的研究條件。許多西方科研團(tuán)隊(duì)來(lái)到中國(guó)尋求合作或者在此建立實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)的研究中心也會(huì)吸引國(guó)外專家到此利用先進(jìn)的技術(shù)，包括基因編輯技術(shù)，成像技術(shù)等[31]。

6 討論

認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、創(chuàng)造腦是人類科學(xué)發(fā)展的長(zhǎng)期目標(biāo)，以神經(jīng)計(jì)算和類腦智能為代表的腦科學(xué)是當(dāng)前國(guó)際科技前沿的研究熱點(diǎn)，世界各國(guó)腦計(jì)劃陸續(xù)出臺(tái)、穩(wěn)步推進(jìn)，我們也應(yīng)當(dāng)加快國(guó)內(nèi)腦科學(xué)的發(fā)展，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外的交流合作，積極參與國(guó)際科研平臺(tái)的建設(shè)，認(rèn)真借鑒歐美等國(guó)的腦科學(xué)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)[32]。中國(guó)腦計(jì)劃的發(fā)展需要緊密結(jié)合國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重大需求[33]，在腦疾病帶來(lái)的社會(huì)負(fù)擔(dān)不斷加重，腦科學(xué)亟待發(fā)展的背景下，中國(guó)腦計(jì)劃應(yīng)當(dāng)繼續(xù)推動(dòng)腦重大疾病診治新手段和腦機(jī)智能新技術(shù)這“兩翼”的快速發(fā)展，在加強(qiáng)國(guó)際合作的同時(shí)，充分利用自己的優(yōu)勢(shì)資源，規(guī)劃具有自身特色的發(fā)展路線，掌握神經(jīng)科學(xué)研究的核心技術(shù)[34]。

參考文獻(xiàn)

[1] Murray C J，Vos T，Lozano R，et al.Disability-adjusted life years（DALYs）for 291 diseases and injuries in 21 regions，1990-2010：a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010[J].Lancet，2012，380（9859）：2197-2223.

[2] Roehrig C.Mental Disorders Top The List Of The Most Costly Conditions In The United States：$201 Billion[J].Health Aff，2016，35（6）：1130.

[3] Neurology T L.The Human Brain Project：mutiny on the flagship[J].Lancet Neurology，2014，13（1）：855.

[4] Amunts K，Lindner A，Zilles K.The human brain project：neuroscience perspectives and German contributions[J].Neuroforum，2014，5（2）：43-50.

[5]顧凡及.歐盟人腦計(jì)劃進(jìn)入正式實(shí)施階段[J].科學(xué)，2017，69（4）：23-26.

[6]歐盟腦計(jì)劃網(wǎng)址http：//www.humanbrainproject.eu

[7] Allen腦計(jì)劃網(wǎng)址http：//www.alleninstitute.org/

[8] Oh S W，Harris J A，Ng L，et al.A mesoscale connectome of the mouse brain[J].Nature，2014，508（7495）：207.

[9] Sunkin S M，Ng L，Lau C，et al.Allen Brain Atlas：an integrated spatio-temporal portal for exploring the central nervous system[J].Nucleic acids research，2012，41（D1）：D996-D1008.

[10] Allen 腦圖譜網(wǎng)址http：//www.brain-map.org/

[11] Essen D C V，Smith S M，Barch D M，et al.The WU-Minn Human Connectome Project：An Overview[J].Neuroimage，2013，80（8）：62-79.

[12] Bargmann C I，Newsome W T.The Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies（BRAIN）initiative and neurology[S].2014：675-676.

[13]美國(guó)腦計(jì)劃網(wǎng)址http：/www.brain-map.org/

[14] Insel T R，Landis S C，Collins F S.The NIH BRAIN Initiative[J].Science，2013，340（6133）：687.

[15]蒲慕明，徐波，譚鐵牛.腦科學(xué)與類腦研究概述[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2016，31（7）：725-736.

[16]王亞，李永欣，黃文華.人類腦計(jì)劃的研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2016，33（2）：109-112.

[17] Cyranoski D.Marmosets are stars of Japans ambitious brain project[J].Nature，2014，514（7521）：151-152.

[18] Okano H，Sasaki E，Yamamori T，et al.Brain/MINDS：A Japanese National Brain Project for Marmoset Neuroscience[J].Neuron，2016，92（3）：582.

[19] Okano H，Mitra P.Brain-mapping projects using the common marmoset[J].Neuroscience Research，2015，93：3-7.

[20] Okabe S.Brain/MINDS - a new program for comprehensive analyses of the brain[J].Microscopy，2015，64（1）：3.

[21]日本腦計(jì)劃官網(wǎng)http：//brainminds.jp

[22]中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部網(wǎng)址http：//www.most.gov.cn/

[23]王喆辰.“人類腦科學(xué)研究計(jì)劃”：誰(shuí)來(lái)圓夢(mèng)[J].生理學(xué)報(bào)，2013，65（4）：466-468.

[24]張旭，劉力，郭愛(ài)克.“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜與類腦智能研究”先導(dǎo)專項(xiàng)研究進(jìn)展和展望[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2016（7）：737-746.

[25]張亞卓.中國(guó)腦計(jì)劃與神經(jīng)外科發(fā)展[J].中華神經(jīng)外科雜志，2017，33（1）：1-3.

[26] Mu M.Whereto the mega brain projects[J].National Science Review，2014，1（1）：12-14.

[27] Poo M M，Du J L，Ip N，et al.China Brain Project：Basic Neuroscience，Brain Diseases，and Brain-Inspired Computing[J].Neuron，2016，92（3）：591-596.

[28]沈政.腦功能理論的當(dāng)代發(fā)展和前沿研究計(jì)劃[J].科學(xué)通報(bào)，2017（30）：3429-3439.

[29]楊雄里.對(duì)中國(guó)腦科學(xué)研究的思考[J].科技導(dǎo)報(bào)，2013，31（35）：3.

[30] Wang L.Mu-ming Poo：China Brain Project and the future of Chinese neuroscience[J].National Science Review，2017，4（2）：258-263.

[31] Cyranoski D.Monkey kingdom[J].Nature，2016，532（7599）：300.

[32] Grillner S，Ip N，Koch C，et al.Worldwide initiatives to advance brain research[J].Nature Neuroscience，2016，19（9）：1118-1122.

[33]駱清銘.需求導(dǎo)向，基礎(chǔ)領(lǐng)先，技術(shù)取勝[J].中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)，2016，46（2）：206-207.

[34]曾毅，劉成林，譚鐵牛.類腦智能研究的回顧與展望[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2016，39（1）：212-222.

（收稿日期：2018-08-16） （本文編輯：周亞杰）