楊雄里院士：籌劃中國腦科學計劃需注意兩個問題

　　 以闡明腦和神經系統的工作原理和機制為目標的腦科學（神經科學），是生命科學乃至所有自然科學領域中發展最為迅速的分支之一，通常被認為是自然科學的“最后疆域”（last frontier）。腦科學研究目前正在掀起新的高潮，反映了它所蘊涵的科學意義，以及對人類社會發展的推動作用，正日益深刻地為人們所認識。在科學界和政府的高度專注下，美國、歐盟和日本相繼提出了各自的腦計劃。中國神經科學家們，以不遑多讓的歷史使命感和拳拳愛國之心，建議籌劃“中國腦計劃”，以大力加強我國腦科學研究，這一建議得到了政府部門的積極回應。在科技部的領導下，“中國腦計劃”正在緊鑼密鼓地籌劃中。在籌劃過程中，科學家們已經涉及到許多值得注意的共性問題，如基礎與臨床、應用的結合，基礎研究對產業和社會發展的推動，新技術、方法的研發和應用等等。在本文中我想就以下二個問題略陳管見，一是“中國腦計劃”如何努力體現中國特色；二是在籌劃“中國腦計劃”時如何考慮我國腦科學的可持續發展。

　　一、關于“腦計劃”的中國特色

　　我國腦計劃的中國特色至少需要考慮以下幾點。在基礎研究方面，不僅應該考慮學科發展的前沿，也需要考慮我國的研究基礎、隊伍，以及是否有獨特的思路等各種因素。以神經環路（由神經細胞特殊的連接點——突觸形成，是腦的基本功能單元）為例，神經科學界均認為解析其功能原理及機制是腦科學的前沿關鍵問題之一，但是以解析實施哪些功能的神經環路為目標，凝煉什么科學問題，則需要考慮到我國的特殊情況，這樣才有可能在有限的人力、物力條件下，在較短時間內形成優勢，從而在激烈的競爭中搶占先機。在臨床相關問題的研究方面，顯然需要考慮到我國神經系統疾病的發病率和特點。此外，我國在這方面的一個優勢是，擁有最廣大的各種疾病的患者群；如果經過科學的組織，有可能形成種類齊全、資料完整的樣本庫，這是使我國有關研究走在前列的重要基礎。在類腦人工智能研究方面，如果能夠緊密聯系產業發展、轉型的重大需求，無疑將在創新驅動經濟發展、社會進步的進程中起到更重要的作用。

　　二、關于促進腦科學的可持續發展

　　腦科學既然是自然科學的“最后疆域”，涉及的是對人類具有根本意義的重大問題，我們必須對其研究進程的長期性有足夠的思想準備。對腦的高級功能的研究，特別是高級認知功能的研究，有其固有的復雜性。腦的高級功能是一種涉及大群神經元活動以及相互作用的動態過程，這種過程會因內、外環境的變化而顯現出極其復雜的、多維度的改變，這種變化所導致的后果便是：腦活動的不確定性和難以重復（例如，幾乎無法在相同的物理環境中重復同樣的夢境）。這給實驗性研究帶來了許多困難。從另一個角度來看，這意味著腦高級活動（精神活動）遵循的規律并不完全與物質世界運動的規律相同，需要應用與通常實驗科學不同的技術、方法去探索新的規律。腦研究的另一個復雜性是，神經系統結構和功能不僅在機體發育的過程中不斷改變，而且在成熟后也不是一成不變的，會隨著環境、刺激等狀態而發生可塑性變化。總之，神經系統是一個不同于一般物理、化學系統，甚至一般生物學系統的一種特殊的系統。與這樣一個龐大無比、復雜的、又不斷變化的系統打交道，不可能一蹴而就。這就需要我們在籌劃“中國腦計劃”時，努力作好安排，以保證我國在研究方向和研究團隊方面的可持續發展，從而使對腦科學重大問題的探索不致半途而廢，功虧一簣。