我们对自大脑了解多少？我们在思考时大脑究竟进行着哪些活动？
蒲慕明，中国科学院院士、中科院神经科学研究所所长，在格致论道第36期（2019年1月12日）上海演讲中探讨了关于脑科学的未来发展方向。他指出，大脑是人体最重要的器官，也是宇宙间最复杂的物体之一。理解大脑不仅要知道其结构和功能，还要知道其内部的复杂核团的功能。科学家们已经花了至少200年的时间来研究这些问题。
现在我们了解到的大部分信息处理机制都相对清楚；对不同的神经元做什么以及它们在各种功能中的反应也很清楚。
然而对于整个大脑复杂的网络结构我们还知之甚少；对于一些高等认知功能的理解还比较粗浅如思维、抉择甚至意识等都是未解之谜尽管已有相当的进展但未知比已知的要多得多所以现在的处境相当于物理学和化学在上世纪初期的状态很多事情已经搞清楚但是重大理解和突破还没有出现因此未来的生命科学发展中很重要的一个领域就是从这点来说将成为前沿科学尤其是下个世纪依旧是前沿最关键的问题是我们对各种功能和神经网络的工作原理知道得非常粗略我们知道不同皮层的部位有不同的功能比如后方管视觉前方上方有管运动的等等假如出现损伤受损区域对应的功能会丧失目前只是大致理解关系更多的细节就不清举个例子应用广泛的正电子发射图谱技术可以告诉人们哪里有电活动如果有就表明该区域正在工作如果异常则说明出现问题奇怪的现象说明思考是一件非常复杂的事情它牵涉到很多区域为什么只是想几个字的意义就会全部开始需要理解的奥秘还有很多《Science》杂志庆祝创刊周年发布的个问题其中有属于排在前面包括意识的生物学基础记忆储存与恢复成瘾的生物学基础精神分裂症的原因引发孤独症或者叫自闭症的原因这都是大家关心且未被解决的重大的尽管问卷年前做但我们现在公认重大的依旧未变要明白就要知道像电缆一样复杂人脑中有上千亿的细胞连在一起送出导线跟其他细胞做联接最终形成了这一网络非常的数目众多每个放电模式不同编码方式也不一样所以会是很大的挑战我们可以从三个层面更好地这个刚才所说的或是等功能成像手段提供给人们的是一个分辨度在厘米或毫米阶层的宏观视野在这个范围内大致可以看到束之间的走向每个由成千上万的纤维构成要进一步知道的必须在介观层面对环路进行研究了解每一个如何跟其他不同种类的输送信息并有什么样的还可以在下观察到的微米到纳米的尺度会让看得更精细目前最关键的一点就是从已知的宏观层面进入介观层进而形成与功能的举例来说把小鼠的52个皮层的用荧光标记后切片重构三维结果发现难以想象这仅仅是52个人类真正分析起来困难有多大即便是还有种类分布规则也不一这是面临的重大挑战所以在介观的弄清即图谱的信息传导靠的是波传到终端的时候会把传递给下一个称之为突触之所以能够借助释放一种叫作当传到下一个继续触发这就是信号的模式如何观测以及处理等问题现今关键中国的计划具有一体两翼的主体结构是前面介绍的基础也就是必须在此基础上搭建各种平台帮助解析上述为此希望启动由中国科学家主导的国际大计划全动物特别是模型包括猕猴等的其中一项要做疾病的诊断与治疗形成新型医疗产业另外一个是类计算接口等人工智能相关的新技术领域具有重大影响虽然我们的设计是最圆满希望实施也是最好的那么原理是什么第一个基本的感觉对外界信息的接收学习情绪注意这些都是基本的至于高级只有灵长类以上比较高等的社会认知合作行为自我语言人类的语言是非常复杂的想要设计出不仅能够辨识语音还能语义还需要先有的不能直接因为涉及到伦理问题由于猕猴的大脑结构跟人非常靠近很好的所以我们先查找之后引申开来是否与此相同里边最关键还是要制作出来我们需要定出来这是一项很重要的工作世界各国都在做相关也要弄清楚各区每一类的输出纤维送到哪里去有了才能摸清它们的何时会出现又是如何传导信息的全部才能够解析环路的最终在我国的一项重要应用为健康维持正常延缓退化这些都是必需的老龄化社会而言是个大问题平均寿命不断增加新生儿的基本进老龄防治显得非常重要以大家最常听到的老年痴呆为例如果没有很好的治疗方法全世界会有超过亿患上阿尔茨海默病岁以上的人中有发病的可能这不是一个小数字如果能够在年之后把发病期延缓就是一个巨大的贡献其实不仅是老年痴呆其他的也会带来沉重的负担什么是重大的比如说幼年期的智障中年期的抑郁症成年后的帕金森病都属于只有在充分找到有效的解决方法在这方面的有限尤其是并不清除到底造成要把完全搞可能还需要几十年时间不过研发出早期指标一旦就可以干预比如说记忆开始衰退了有哪些手段可以减缓延迟这些可以是吃药也可以心理生理游戏也是一种干预只要动做出快速反应如果能针对某一种失常的设计很好患者说好事不需要完全摸机理只要哪一个异常变得非常重要除了不清楚之外治疗还面临着很难找到特异的药物靶点难题都有副作用不像疾病药物的其他产生原因在于某些络出现了有些产这种另外一些产其他的但是分子细胞而络都是由类似的形成的很难找到特异这也是为什么大的制药公司做了年的研发大多数都以失败告终多数放弃了相关的研制周期漫长十几二十几年几十亿美金的投入研制失败率在大公司觉得划不来所以就放弃了只能依靠科研人员实验室做出好的产品紧随其后投进去检验临床前首要指标安全性看使用后是否安全会不会受到不良影响代谢以前常常用灵长类动物检测但缺少药效检测模型这是因为的前提是等相关症状以前的模型是小鼠是不能用的所以我们也在努力建模最近所做的克隆猴项目为了研发出的以便应用于方面另外一个重要应用就是智能在该领域未来很重要的发展方向接口融合的方法还有新一代人工网络计算深度很好相比差得很远如果能够进一步开发出新型的类似硬件应新一代计算机上有可能做出更优秀高效的能耗更低效率也更高此外机器人大数据处理重点谈谈测试也许听说过判断一台机器人的设想彼此看不到对方的情况下分别对话并在过程中分辨对方身份无法认定这台的标准什么新的呢除了能力之外还包括具体可以让各自操作一只机械手玩一个玩具同时要求他们之间动作情况以便判别团队合作方面内容队员哪个是人期待二三十年内可能出现的通用谢谢！
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