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专家:强人工智能时代 一定需要脑科学支撑

时间:2019-07-10
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专家:强大的人工智能时代必须支持脑科学

中国科学院院士,中国神经科学学会会长段淑敏:强大的人工智能时代必须得到脑科学的支持

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图片显示段淑敏

人类已经在研究人工智能,甚至AlphaGo也能够击败人类的国际象棋选手,但扮演创造者的人并没有完全理解创作者自己给人类的礼物。大脑,它是如何工作的。

近日,中国科学院院士,浙江大学医学系主任,中国神经科学学会会长,段淑敏接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)的独家专访。段淑敏院士不仅介绍了中国科学家在大脑研究方面取得的进展,还提到“步入强大的人工智能时代”,在人工智能达到或超过人脑功能之前,肯定需要得到人们的支持。脑科学的发展。

预计中国的大脑计划将于明年推出,对大脑的研究取得了一些重大的技术突破。段淑敏院士希望“商界也可以采取行动”。毕竟,脑科学具有很大的应用潜力。

人工智能的发展需要脑科学研究

NBD:近年来,您一直在推进“中国脑池”的建立和发展。你能谈谈它的意义吗?目前的进展如何?

段淑敏:建立中国脑池有三个主要含义:第一,人类成为万物精神的原因在于我们的大脑。人类和动物之间最不同的组织可能是大脑。对于脑科学家来说,研究动物大脑是不够的。获得高质量的人脑标本非常重要。由于大脑的特殊性,我们需要在捐献者死亡后的几个小时内获取脑标本,以确保脑组织保持高质量并满足研究需求。因此,有必要为标准化收集建立人脑池。保存和管理。

其次,对人类健康最有害的疾病,如阿尔茨海默病,中风,抑郁症和精神分裂症,都是脑部疾病,我们没有有效的方法来预防和治疗这些疾病。研究。

第三,目前,中国人脑标本进行的科学研究主要依赖进口的国外脑标本。然而,由于诸如进口生物标本的难度以及国内外人的大脑结构和功能的差异等因素,中国正在使用人脑标本。对脑部疾病的研究受到严重阻碍。

2013年初,浙江大学医学院开始建立中国脑库,开始接受脑捐赠,以保存新鲜脑组织样本。目前,浙江大学医学院建立的人脑库运行良好,标本数量不断增加。目前,已收集了150多起案件,全国许多地方已开始建立人脑库。

NBD:人类脑库的标本主要来自遗体的捐赠,“低捐献率”一直是困扰医学界的问题。您如何看待这个问题应该解决?

段淑敏:首先,人们的观念需要重新塑造,需要更多的宣传和示范。

其次,需要扩大捐赠渠道。目前,我们的捐赠协议通常与医院挂钩进行宣传,但实际上这个渠道可以向前移动。例如,在一些国家,人们在获得驾驶执照时将加入捐赠者捐赠协议的选择。在链接中,渗透率已大大提高。

第三是技术水平的提高。现在有一些技术可以获得人类神经细胞,如诱导多能干细胞(iPS),可以从皮肤获得,让皮肤细胞变成干细胞,然后从干细胞分化。可以用这些细胞将神经细胞培养到神经组织中。这种技术非常重要,因为许多药物开发现在对动物有效,但它们在临床实践中经常失败,因为人类的大脑与动物的大脑非常不同。因此,如果可以使用iPS方法直接将患者的皮肤细胞转化为神经细胞或组织,然后检测药物的效果,就可以实现非常准确的药物开发。

最后,在国家层面,我们需要建立一个全国性的人脑网络,建立有关人类遗骸捐赠的国家法律法规,并增加适应人类大脑标本捐赠的规定,以规范捐赠的渠道和程序。

NBD:在人工智能领域也经常提到“人脑”的概念。你认为脑科学和人工智能之间的关系是什么?

段淑敏:如今,人工智能发展很快。虽然我们说人工智能的飞跃可能在深度学习和神经网络的某些方面接近脑科学,但目前,许多人工智能并未实际使用。以脑科学的工作原理。

其中一个重要原因是我们对大脑的理解还不够,我们无法提供强有力的支持。但可以预料的是,我们现在处于弱势的人工智能状态,未来我们将进入强大的人工智能时代。人工智能将达到或超过人类大脑的功能,但在此之前,我们肯定需要脑科学发展的支持。

我希望商界能够采取行动。

NBD:目前,欧美一些发达国家也推出了相关的大脑计划。您认为国内脑科学研究与国外的区别是什么?

段淑敏:世界各国都非常重视大脑研究。例如,美国在2013年启动了一项大脑计划。当时,奥巴马认为大脑计划不仅对国民健康很重要,而且对经济产生了非常重大的影响。例如,基因组计划当时的投资是为了促进经济发展而返回140美元兑1美元。他希望未来的大脑计划也会产生这样的影响并推动其他行业的发展。

目前,中国的大脑计划也在筹备中,预计明年推出。目前,许多地方政府已经启动了大脑项目并投入了大量资金。例如,北京中心,上海南方中心,广东省和深圳市政府在脑科学研究方面的投入也相对较大。没有相关的计划已经启动,但我个人希望商界能够采取行动。我们应该看到脑科学的潜力,这不仅是基础研究,而且非常有用。

虽然中国的大脑计划相对较晚,但中国有一定的优势。首先,我们在一些脑科学研究技术方面有很好的基础。其次,中国有庞大的人口基数和重要的脑部疾病,尤其是一些罕见疾病。很容易获得大量患者数据。

NBD:在脑科学发展的哪个阶段,临床挑战是什么?

段淑敏:对大脑的研究可以是多层次的微观分子和细胞水平,神经回路(或神经网络)的介观水平,以及宏观系统行为。

脑科学研究长期以来一直集中在微观和宏观层面,并取得了成就。例如,在分子和细胞水平上,我们已经非常清楚神经细胞如何产生,传递和处理神经信息。在系统行为层面,我们发现有许多重要的现象和规律。一般而言,我们知道大脑的每个区域负责的功能,例如控制视觉,听觉,运动,情绪以及调节中心在大脑中的位置。

但是我们仍然无法解释大脑如何产生这些奇妙的功能,主要是因为我们对神经回路的关键中间部分是如何工作知之甚少,并且任何类型的大脑功能的完成都在于运行的结果。在由大量神经细胞组成的神经回路水平上工作。

人脑中有数千亿个神经细胞,每个神经细胞与许多其他神经细胞相连,形成神经回路。因此,神经回路的结构和功能操作非常复杂。很长一段时间,我们缺乏有效的分析手段。

近年来,由于跨学科的渗透和一些关键技术的突破,科学家们已经能够在一定程度上精细地分析神经回路水平的各种脑功能。可以预期,脑科学的一些重要基本问题可能在不久的将来取得重大突破。

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