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抢占脑科学研究的战略制高点———透视美国“脑计划”

时间:2013-05-02 11:00来源:新华国际   作者:未知 阅读:

在年初的国情咨文中谈及为人脑绘图时,美国总统奥巴马说,“现在是太空竞赛以来,美国的研发水平达到新高度的时候了”。一语道破美国出台“脑计划”的深层次动机———抢占脑科学研究的战略制高点。

    无独有偶,欧盟委员会年初也宣布,石墨烯和人脑工程两大科技入选“未来新兴旗舰技术项目”,并分别设立专项研发计划,每项计划将在未来10年内分别获得10亿欧元的经费。

    由此可见在脑科学领域的角逐不可谓不激烈!

    对人类健康而言,人脑的复杂程度、发挥的作用是其他任何器官无法比拟的,它对各年龄层次的人都至关重要。理解人脑的运行机制不但有助于帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病的诊断和治疗,同时还可揭示人脑的高能效、高可靠性之谜,对人工智能研发具有重大作用,有助于破译人机界面智能化的世纪难题,开发全新的信息处理系统。

    鉴于此,脑科学蓬勃发展,成为近20年来发展最快的学科之一,已有10多位从事脑科学研究的科学家在此期间获得诺贝尔奖。脑科研在发达国家已成为科学研究“皇冠上的明珠”,美国国会曾将20世纪的最后10年命名为“脑的10年”,日本也曾制定“脑科学时代”计划,德国、英国、瑞士等也都制定了本国的神经科学研究计划。

    美国白宫本月2日正式公布一项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划,以探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图,最终开发出针对目前仍无法治愈的大脑疾病的疗法。这项计划将通过公私合作的方式完成,其潜在影响力深远。

    过去10年中,科学家已经在脑科学领域取得了一系列里程碑式发现,为我们提供了揭示大脑奥秘的机会。这些发现包括人类基因组测序、研发出为神经连接绘图的新工具、提高了造影技术的分辨率等。这些突破为科学领域前所未有的协作和发现铺平了道路。例如,通过遗传和光学技术,科学家目前能够利用光脉冲确认大脑中具体的细胞活动如何影响行为;通过整合神经科学和物理学,研究人员能够利用高分辨率造影技术观测大脑如何在架构和功能上连接。

    技术创新显著拓展了人类有关大脑的知识,也帮助我们在理解神经和精神疾病方面取得显著进展。不过,这些疾病的治愈需要新一代技术帮助研究人员以更大数量、更快速度记录脑细胞的信号,尽管目前还无法实现,但“脑计划”无疑提供了实现的可能。

    在宣布启动“脑计划”的声明中,白宫强调了其深远影响———“脑计划”将加速新技术的开发和应用,促使研究者绘制能展示单个神经元和复杂神经回路如何以思维速度交互的大脑动态图。这些技术将打开探索大脑如何记录、处理、适用、存储以及找回巨量信息的大门,加深对大脑功能和行为复杂连接的理解。

    奥巴马也表示,“脑计划”将促进就业,具有改善全球数十亿人生活的潜力。哥伦比亚大学神经科学家拉斐尔·尤斯特接受本报记者采访时表示,这项计划有助于推进科学进展,促使人类更好地理解和治疗脑疾病,同时获得经济增长的新潜能。 

(责任编辑:泉水)
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