专题：脑科学与类脑智能 接，具有非凡的信息处理与决策能力，它是一切人类智力 勃勃的大脑研究计划浮出水面。2013年，欧盟与关国两 产生的基础（图1）。正是因为有了极为复杂的大脑，智 项脑科学重大计划的提出，将该领域的研究热潮推向 力才能产生，人类才能不断地认识自然、改造自然，创造 个新高度。欧盟“人脑计划(HBP)”侧重于以超级计 出多姿多彩的文明。同样由于大脑的高度复杂性，对大脑 算机技术来模拟脑功能，为人工智能的开发建立新研究 工作原理的理解是人类认识自然和自身的终极桃战。越科 平台，进一步带动仿生的发展；美国“通过推动创新型 学是21世纪最重要的前沿学科之一。脑科学研究不但可 神经技术开展大脑研究(BRAIN)”计划P侧更加重视 以绘制“人类智力监图”，还可推动人工智能、信息技术 脑科学研究新工具和新技术的开发，从而带动基于基础 等的发展。因而，脑科学和类脑智能领域研究近儿年受到 性研究的新学科和新产业的发展：此外，日本于2014年 广泛关注，相关技术开发、放联结图谱给制、记忆提控， 出台的为期10年的“Brain/MINDS计划”)，则聚焦于 以及类脑智能的发展等重大突破多次被列人Science、a- 以狨猴大脑为模型研究脑功能和脑疾病的机理。尽管各 e等权威杂志的年度十大突破中。 国脑计划不完全相同。但最终目标均是了解大脑，并将 与此同时，随着社会生产、生活节奏的加快和人 研究成果用于脑部疾病治疗和人工智能开发。因而 口老龄化的加刷，青少年神经发育性疾病、中青年情绪 国际脑科学研究逐渐从基于脑部结构和功能研究相关挨 精神类疾病、帕金森病和阿尔兹海默症等退行性神经系 病转变为更加注重学科的交叉和融合，通过与高技术开 统疾病所带来的社会经济负担已超过心血管病和癌症， 发和产业的结合，进一步刺激经济的增长。德国、法国 加强脑科学研究，对脑疾病的诊断治疗将有关键性的贡 等国也纷纷部署脑科学相关研究计划，进入抢占科技战 献。另一方面，对人脑认知神经机制的理解可能为新 略制高点的行列。2016年，多个国家的60余名神经科 代人工智能算法和器件的研发带来新启发，为信息智能 学家齐聚美国，讨论开展脑科学的全球合作，力图推动 领城的产业升级带来颠覆性的变革突破。 “国际大脑空间站”的建设。 脑科学研究是具有综合交叉和科学前沿双重特点的 2世界各国争相布局，脑科学研究迈入跨学 重大科学向题，在政策的强力支持和技术的推动下，脑 科多层次时代 科学研究开始迈入分子一细胞一脑一行为，直至社会的 神经科学和计算科学的突飞猛进，推动了许多雄心 跨学科、多层次研究。信号记录及监测技术、脑图谱绘 千克大热质量 1旧死生神经纤许 0”突触联组 0究触酱白钠米机端 图1脑一生物体系最复套的站构 7482016年~第31卷第7期748 2016年 . 第31卷 . 第 7期 专题：脑科学与类脑智能 接，具有非凡的信息处理与决策能力，它是一切人类智力 产生的基础（图 1）。正是因为有了极为复杂的大脑，智 力才能产生，人类才能不断地认识自然、改造自然，创造 出多姿多彩的文明。同样由于大脑的高度复杂性，对大脑 工作原理的理解是人类认识自然和自身的终极挑战。脑科 学是 21 世纪最重要的前沿学科之一。脑科学研究不但可 以绘制“人类智力蓝图”，还可推动人工智能、信息技术 等的发展。因而，脑科学和类脑智能领域研究近几年受到 广泛关注，相关技术开发、脑联结图谱绘制、记忆操控， 以及类脑智能的发展等重大突破多次被列入 Science、Na￾ture等权威杂志的年度十大突破中。 与此同时，随着社会生产、生活节奏的加快和人 口老龄化的加剧，青少年神经发育性疾病、中青年情绪 精神类疾病、帕金森病和阿尔兹海默症等退行性神经系 统疾病所带来的社会经济负担已超过心血管病和癌症， 加强脑科学研究，对脑疾病的诊断治疗将有关键性的贡 献。另一方面，对人脑认知神经机制的理解可能为新一 代人工智能算法和器件的研发带来新启发，为信息智能 领域的产业升级带来颠覆性的变革突破。 2 世界各国争相布局，脑科学研究迈入跨学 科多层次时代 神经科学和计算科学的突飞猛进，推动了许多雄心 勃勃的大脑研究计划浮出水面。2013 年，欧盟与美国两 项脑科学重大计划的提出，将该领域的研究热潮推向一 个新高度。欧盟“人脑计划（HBP）”[1]侧重于以超级计 算机技术来模拟脑功能，为人工智能的开发建立新研究 平台，进一步带动仿生的发展；美国“通过推动创新型 神经技术开展大脑研究（BRAIN）”计划[2]则更加重视 脑科学研究新工具和新技术的开发，从而带动基于基础 性研究的新学科和新产业的发展；此外，日本于 2014 年 出台的为期 10 年的“Brain/MINDS 计划”[3]，则聚焦于 以狨猴大脑为模型研究脑功能和脑疾病的机理。尽管各 国脑计划不完全相同，但最终目标均是了解大脑，并将 研究成果用于脑部疾病治疗[4] 和人工智能开发。因而， 国际脑科学研究逐渐从基于脑部结构和功能研究相关疾 病转变为更加注重学科的交叉和融合，通过与高技术开 发和产业的结合，进一步刺激经济的增长。德国、法国 等国也纷纷部署脑科学相关研究计划，进入抢占科技战 略制高点的行列。2016 年，多个国家的 60 余名神经科 学家齐聚美国，讨论开展脑科学的全球合作，力图推动 “国际大脑空间站”的建设。 脑科学研究是具有综合交叉和科学前沿双重特点的 重大科学问题，在政策的强力支持和技术的推动下，脑 科学研究开始迈入分子—细胞—脑—行为，直至社会的 跨学科、多层次研究。信号记录及监测技术、脑图谱绘 1千克大脑质量 1011 神经元 180 000公里神经纤维 1015 突触联接 1018 突触蛋白纳米机器 图 1 脑—— 生物体系最复杂的结构