中国脑计划紧锣密鼓,类脑计算和类脑智能研究中心成立

随着欧、美、日相继启动各种人脑计划,中国也将全面启动自己的脑科学计划。据媒体报道,“中国脑计划”已获国务院批示,并被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。

上海将脑科学与人工智能列为重大科技项目

在上海市政府、中国科学院、中国工程院联合主办的主题为“脑信息与人工智能”的东方科技论坛上,中科院院士、复旦大学脑科学研究院教授杨雄里介绍,“中国脑计划”已经筹备了两三年时间。其间,相关合作单位多次酝酿讨论,并最终形成共识。杨雄里说,认识脑、保护脑和模拟脑三方面的研究将形成“一体”(脑认知原理的基础研究)“两翼”(脑重大疾病、类脑人工智能的研究)的研究格局。

近几年,根植于脑科学的人工智能研发取得突破性进展,引发了新的科技和产业革命。据介绍,类脑计算和人工智能研究是“中国脑计划”的重要组成部分。上海市政府已将脑科学与人工智能列为市重大科技项目,复旦大学也牵头联合十几所高校及中科院研究所,成立了“脑科学协同创新中心”,积极推进和参与“中国脑计划”的实施。

据悉,上海的脑科学与人工智能研究项目将以类脑人工智能研发与产业化为核心,从下述的“湿”“软”“硬”和“大规模服务”这四个方向展开。具体包括:构建脑科学大数据和脑模拟平台,解析大脑认知和信息处理机制,即通常意义上的生物实验(湿);发展类脑人工智能核心算法,研发类脑人工智能软件系统,如最近十分流行的深度学习算法就是一个特例(软);设计类脑芯片和类脑机器人,研发类脑人工智能硬件系统,从各种智能可穿戴设备到工业和服务机器人(硬);开展类脑技术在包括脑疾病在内的重症疾病的早期诊断、新药研发以及智能导航、智能专业芯片、公共安全、智慧城市、航空航天新技术、文化传播等领域的应用研究,推动新技术产业化(大规模服务),并引进和培养类脑人工智能领域交叉学科人才,使上海在即将到来的智能技术科技浪潮中占据领先地位,成为东方生物脑智能技术中心、类脑人工智能人才的集聚高地。

杨雄里院士:筹划中国脑科学计划的两个问题

以阐明脑和神经系统的工作原理和机制为目标的脑科学(神经科学),是生命科学乃至所有自然科学领域中发展最为迅速的分支之一,通常被认为是自然科学的“最后疆域”(last frontier)。脑科学研究目前正在掀起新的高潮,反映了它所蕴涵的科学意义,以及对人类社会发展的推动作用,正日益深刻地为人们所认识。在科学界和政府的高度专注下,美国、欧盟和日本相继提出了各自的脑计划。中国神经科学家们,以不遑多让的历史使命感和拳拳爱国之心,建议筹划“中国脑计划”,以大力加强我国脑科学研究,这一建议得到了政府部门的积极回应。在科技部的领导下,“中国脑计划”正在紧锣密鼓地筹划中。在筹划过程中,科学家们已经涉及到许多值得注意的共性问题,如基础与临床、应用的结合,基础研究对产业和社会发展的推动,新技术、方法的研发和应用等等。在本文中我想就以下二个问题略陈管见,一是“中国脑计划”如何努力体现中国特色;二是在筹划“中国脑计划”时如何考虑我国脑科学的可持续发展。

一、关于“脑计划”的中国特色

我国脑计划的中国特色至少需要考虑以下几点。在基础研究方面,不仅应该考虑学科发展的前沿,也需要考虑我国的研究基础、队伍,以及是否有独特的思路等各种因素。以神经环路(由神经细胞特殊的连接点——突触形成,是脑的基本功能单元)为例,神经科学界均认为解析其功能原理及机制是脑科学的前沿关键问题之一,但是以解析实施哪些功能的神经环路为目标,凝炼什么科学问题,则需要考虑到我国的特殊情况,这样才有可能在有限的人力、物力条件下,在较短时间内形成优势,从而在激烈的竞争中抢占先机。在临床相关问题的研究方面,显然需要考虑到我国神经系统疾病的发病率和特点。此外,我国在这方面的一个优势是,拥有最广大的各种疾病的患者群;如果经过科学的组织,有可能形成种类齐全、资料完整的样本库,这是使我国有关研究走在前列的重要基础。在类脑人工智能研究方面,如果能够紧密联系产业发展、转型的重大需求,无疑将在创新驱动经济发展、社会进步的进程中起到更重要的作用。

二、关于促进脑科学的可持续发展

脑科学既然是自然科学的“最后疆域”,涉及的是对人类具有根本意义的重大问题,我们必须对其研究进程的长期性有足够的思想准备。对脑的高级功能的研究,特别是高级认知功能的研究,有其固有的复杂性。脑的高级功能是一种涉及大群神经元活动以及相互作用的动态过程,这种过程会因内、外环境的变化而显现出极其复杂的、多维度的改变,这种变化所导致的后果便是:脑活动的不确定性和难以重复(例如,几乎无法在相同的物理环境中重复同样的梦境)。这给实验性研究带来了许多困难。从另一个角度来看,这意味着脑高级活动(精神活动)遵循的规律并不完全与物质世界运动的规律相同,需要应用与通常实验科学不同的技术、方法去探索新的规律。脑研究的另一个复杂性是,神经系统结构和功能不仅在机体发育的过程中不断改变,而且在成熟后也不是一成不变的,会随着环境、刺激等状态而发生可塑性变化。总之,神经系统是一个不同于一般物理、化学系统,甚至一般生物学系统的一种特殊的系统。与这样一个庞大无比、复杂的、又不断变化的系统打交道,不可能一蹴而就。这就需要我们在筹划“中国脑计划”时,努力作好安排,以保证我国在研究方向和研究团队方面的可持续发展,从而使对脑科学重大问题的探索不致半途而废,功亏一篑。

清华大学类脑计算中心揭牌,全国类脑计算论坛召开

4月18日下午,清华大学类脑计算中心揭牌仪式在清华大学FIT楼多功能厅举行,清华大学薛其坤副校长主持揭牌仪式,邱勇校长致辞。清华大学七个院系负责人同贺类脑计算中心成立,学术委员会主任张钹院士说:“我看类脑计算现在靠谱了。”清华大学类脑计算中心主任施路平介绍了类脑计算中心的任务与规划,类脑计算中心科研团队的核心成员就类脑计算芯片系统设计、类脑计算芯片制程和集成、类脑计算仿真软件、类脑计算建模和编码,脑神经计算、类脑计算器件和材料等课题进行了研讨。

4月19日,全国类脑计算论坛召开,清华大学类脑计算中心主任施路平主持论坛。中科院院士、复旦大学脑科学研究院教授杨雄里到会对中国脑计划的方向进行阐述。来自全国各科研单位和高校的类脑计算专家针对神经形态器件和材料、类脑计算信息理论、类脑计算硬件系统设计、脑神经计算和类脑计算软件模拟进行研讨。其中中科院计算所陈天石研究员的报告题目是《寒武纪神经网络计算机》,浙江大学潘纲教授的报告为《混合智能》,北京大学计算机系主任黄铁军教授的报告主题为《大脑功能模拟进展与设想》,上海交大陈海波教授的报告题目为《面向大规模机器学习的系统软件支持》。

与会专家就类脑计算的热点议题和中国脑计划的内容进行了热烈讨论。

中科院自动化所成立类脑智能研究中心

4月15日,中科院自动化所类脑智能研究中心正式成立,整体性启动类脑智能研究。

为推动研究所在类脑智能领域的科学研究,积极参与国家创新科研战略,进一步推动未来智能科学与信息技术的发展,自动化所整合集结了研究所相关优势学科方向与科研团队,成立了类脑智能研究中心,协同进行类脑智能的科研和战略推进。类脑智能研究中心将融合智能科学、脑与认知科学的多学科优势,研究创新性的认知脑模型,实现类脑信息处理、类脑智能机器人等相关领域理论、方法与应用的突破。类脑智能研究中心的主要研究方向包括:多模态感知、自主学习与记忆、思维、决策、动作等相关的认知脑模拟、类脑多模态信息处理、以及基于神经机制的类脑机器人。

经过十二五期间的不断凝练与提升,自动化所提出了类脑智能工程战略,部署先期探索科研团队,目前发展态势良好。在战略与科研初步探索阶段,一方面积极向国家有关部门建言,同时开展基础与探索性研究。目前在针对脑皮层认知功能的计算模拟、自主学习机制及其计算实现、脑知识图谱、“手、眼、脑”协同的认知机器人等方面取得阶段性进展。

自动化所认知脑模拟仿真平台

在学术交流方面,类脑智能中心积极开展广泛的国内外合作。近期已与瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)共建成立了“中瑞数据驱动神经科学联合实验室”,开展神经信息学平台合作研究;与美国塔夫茨大学、波士顿大学合作开展认知脑模拟研究;并与中科院神经所、北京师范大学脑与认知科学研究院等单位保持密切合作关系。

未来,类脑智能研究中心将进一步加强与国内外相关学术机构、产业界开展广泛深入的合作,搭建类脑智能国际创新网络,致力于成为脑与智能科学交叉领域国际领先的研究中心。

作者:杨静lillian

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1 Response

  1. 湖南津湘药业捐资500万助推生物学院科研成果转化说道:

    湖南大学与湖南津湘药业有限公司日前在益阳签署合作协议 ,津湘药业将提供500万人民币建立“湖南大学·津湘药业脑疾病新药研发中心”,共同为脑神经系统疾病早期诊断试剂的研究、开发与其治疗的中医药研发及经营结构调整优化提供智力支持。

    益阳市赫山区、湖南津湘药业有限公司和湖南大学生物学院、科学技术研究院相关负责人参加仪式。

    湖南津湘药业有限公司是益阳市最大规模的集药品食品仓储物流、中西成药配送、药品零售连锁、医疗器械销售、精制中药饮片生产销售、头孢类青霉素生产销售于一体的综合性医药企业,下辖6家子公司,员工700余人。

    根据协议,双方将加强高新技术开发研究和科技成果转化,实现产学研的优势结合。该项目负责人涂海军教授在完成法国巴黎高师、法国国家科学研究中心完成博士后、高级博士后研究后,于2015年7月作为高端人才引进湖南大学担任生物学院教授,是神经生物学与遗传学方向学科带头人。

    津湘药业还将另外提供15万元人民币设立“津湘奖学金”,奖励优秀本科生和研究生。

    生物学院院长谭拥军、益阳市赫山区区长李劲松先后致辞,对双方的优势合作表示祝贺并充满期待,并希望进一步扩大益阳市赫山区与湖南大学的产学研合作,解决地方企业发展难题,促进高校科研成果转化,提升高校社会服务能力,助推地方经济社会创新发展。

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