深度解读“人类大脑计划”寻找下一个巨大的风口机会

核心提示人类历史上有三次最伟大的革命,分别是农业革命、工业革命、信息革命。每一次革命都是划时代的,推动人类社会一次飞跃式的巨大进步。我们这一代人从电话线拨号上网、用QQ聊天交朋友开始,亲眼见证了“互联网”在中国生根、发芽、开花的全过程,它无情地摧毁

人类历史上有三次最伟大的革命,分别是农业革命、工业革命、信息革命。每一次革命都是划时代的,推动人类社会一次飞跃式的巨大进步。

我们这一代人从电话线拨号上网、用QQ聊天交朋友开始,亲眼见证了“互联网”在中国生根、发芽、开花的全过程,它无情地摧毁了很多传统产业同时也创造了一个又一个新的应用场景,“腾讯”“阿里”“”等一批世界级互联网企业应运而生,从一个屠龙少年迅速成长为新一代霸主。

“互联网”仅仅是信息革命的开场戏

当我们惊讶于信息革命给时代带来了巨大改变时候,殊不知,“互联网”仅仅是信息革命的开场,“5G通信”、“大数据”“物联网”“基因测序”和”人工智能“等概念陆续登场,令人眼花缭乱。然后信息革命的有一幕高潮大戏即将登场,那就是“人类大脑计划”,其相关产业又是下一个最巨大的风口机会。

人类大脑计划的基本概念起源于美国国防部、NIH和NSF联合召开的一次会议上,神经科学家和计算机专家集中讨论了“利用计算机技术建立脑的数据库和模型”的议题。人类大脑计划,涉及59个研究领域和方向,标志着“中国大脑计划”正式实施。有专家估计中国脑计划整体规模有望达到百亿甚至千亿级,比肩美国脑计划。

中国科学院院士裴钢曾在谈论中国脑计划落实的具体挑战时表示:“中国脑计划作为国家战略,以人为目标,其复杂程度远远超出各国现有的脑计划,如何从更高的层面去认识,并做好顶层设计,对未来脑科学研究发展,至关重要。”

浙江大学站上中国脑科学高地

2020年1月16日上午,浙江大学在紫金港校区召开新闻发布会,对外宣布和展示了该校在“植入式脑机接口临床转化应用研究”领域的一项重要科研成果。据介绍,日前浙江大学脑机接口团队首次在国内通过对脑内植入Utah阵列电极,帮助一位72岁高龄的高位截瘫志愿者,利用意念控制机械手臂的三维运动,从而实现进食、饮水和握手等一系列上肢重要功能运动。

浙二完成中国第一例脑机接口临床病例

同日,浙江大学第二医院官方微信发文介绍此次手术过程。所谓脑机接口,就是在大脑和假肢等外部设备之间建立一条直接传输大脑指令的通道,实现脑部的信号通过计算机解读,直接控制外部设备。2014年,该团队就曾在人脑内植入皮层脑电电极,实现“意念”控制机械手完成高难度的“石头、剪刀、布”手指运动。

医学上的一个进步,将给千千万万的截瘫病人带来巨大的希望。

看到这里,您不会再觉得“人类大脑计划”离我们和遥远了吧?

人类大脑计划的研究方向

脑科学研究对于人类不断认识自身与世界有着重要意义。自奥巴马总统于2013年推动美国大脑计划开始,近年来主要发达国家纷纷制订脑科学研究规划,加大对脑科学研究的投入,力图占领这一领域的研究制高点,并推动相关产业的进步。

中国版“人类大脑计划”启动

中国的“人类大脑计划”已经正式启动,中科院、北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学等一批科研院所为主体力量参与到“中国大脑计划”,其研究内容主要面向两个方面,分别是类脑科学与脑科学。脑科学和类脑科学是两个重要的前沿科技领域;二者相互借鉴,相互融合的发展是近年来的新趋势.脑科学研究主要对大脑认知神经原理的认识,提升了人类对自身的理解和脑重大疾病的诊治水平,也为发展类脑计算系统和器件,突破传统计算机架构的束缚提供了重要的依据。

“中国人脑计划”主要解决大脑三个层面的认知问题:1)大脑对外界环境的感官认知,即探究人类对外界环境的感知,如人的注意力、学习、记忆以及决策制定等;2)对人类以及非人灵长类自我意识的认知,通过动物模型研究人类以及非人灵长类的自我意识、同情心以及意识的形成;3)对语言的认知,探究语法以及广泛的句式结构,用以研究人工智能技术。

人类大脑计划的三大终极目标

① 理解大脑是人类理解大自然的终极目标之一,对大脑的深入理解标志着人类对大自然的更深入了解;

② 在人口健康方面,大脑是如此重要,我们要保护好大脑、促进智力发展,防止大脑的衰退以及脑疾病的产生,这也是脑科学未来发展的另一个重要方向;

③ 可以有很重要的应用——模拟大脑,创造出具有像人一样智慧的机器,这是人工智能的终极目标,也是脑科学的发展方向之一。

从中国大脑计划看产业发展机会

经过近6年的酝酿,中国的脑计划呈现出“一体两翼”的结构,也就是对脑科学描绘了三大发展方向。

① “一体”。主体结构是前面介绍的脑认知功能的神经基础,也就是脑网络基础,我们必须知道大脑的图谱结构,弄清楚联接图谱、结构图谱。在此基础上,搭建各种平台,帮助解析上述图谱的功能。

脑功能研究设备

利用脑功能研究设备的研究方法,一般使用可以记录脑活动时的血流变化、或者脑电活跃的仪器,在被试执行一项实验任务的同时,将大脑活动的情况记录下来,并且通过图像呈现。最常见的有,功能性核磁共振、脑电图、脑磁图等。

② 第一“翼”。研究脑疾病的诊断与治疗,形成各种新型的医疗产业。

③ 第二“翼”。研究类脑人工智能、类脑计算、脑机接口等与人工智能相关的新技术,该领域研究对未来的人工智能产业具有重大影响。

脑机革命极大的丰富了人们多人体机能增强的认知,帮助大家理解脑机革命的未来趋势一定是以人为本的丰富和拓展大脑、细胞、神经和细胞的综合发展。但是,当下大数据隐私问题、人类生命的伦理问题、脑机革命在生物学和计算机科学的安全问题、脑机革命的黑客问题都是困扰脑机革命发展的重要困境。在医学领域,伦理学一直是一个讳莫如深的话题,脑机革命的发展趋势之下,脑机发展的伦理学也依然约束和管理着脑机革命的发展趋势。

当没有规则或条款约束科技发展的适合,一切就像脱缰的野马;但如果规则管理的太多太细,则突破性发展就难以持续,这是一个两难的问题,需要大智慧和大胸怀来坦然面对。目前的阶段,依然是发展的阶段,更重要的是解决人类发展的实际问题,兼顾考虑安全问题、伦理问题、生命人权问题。

我抱着最大的乐观,期待脑科学的成就都是服务于人类福祉。

 
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