神经科学和类脑人工智能发展:未来路径与中国布局——基于业界百位专家调研访谈

21世纪未来三十年,神经科学和类脑人工智能革命性突破将不断涌现,我国神经科学和类脑人工智能面临前所未有的发展机遇和挑战。现通过访谈调研业界专家和征集反馈意见,对2020—2050年我国经济社会发展面临的战略需求、实施相关重大科技研发计划的必要性和可能组织形式、神经科学和类脑人工智能布局和发展步骤以及具体目标进行了系统展望。建议我国神经科学和类脑人工智能未来规划布局可在国家重大科技项目"脑科学与类脑研究"和"人工智能2.0"主题的基础上,细分为3大重点方向(基础神经生物学、神经精神性疾病、类脑人工智能)和2大支撑性领域(变革性神经科学技术、支撑平台)。同时,加强对神经生物医药及生物医学工程产业和人工智能产业的培育和支持,以在全球创新产业链的建立和人类社会新一轮发展中发挥引领作用。     

空间脑科学研究的回顾与展望

人类大脑是自然界最复杂的系统之一.大脑结构与功能之谜是人类认识自身的终极疆域,对于推动科技创新发展与人类文明进步具有极其重要的意义.载人航天是现代科技革命的重要领域之一,美国、俄罗斯等航天大国已利用空间资源开展脑科学研究.我国空间站的建设,将提供空间脑科学研究的系统创新平台,极大地推进中国空间脑科学计划进程.本文综述了在空间环境或模拟空间环境下,脑发育及生物学机制、认知规律与机制、生物节律和睡眠对脑功能的影响、群脑协同等方面的空间脑科学研究进展,并简述和展望了我国空间脑科学研究的发展方向.     

2023年合成生物学在健康与医药领域的应用

自21世纪初以来,高通量DNA测序、大规模DNA合成与组装、高效率基因组编辑等技术不断取得突破,推动合成生物学“读-编-写”进入高通量、自动化的时代,已经开始影响或应用于生物医药、材料化工、农业、食品、能源、环境保护等多个领域。在健康与医药领域,合成生物学研究成果和技术创新可以在认识生命规律的基础上,解析疾病发生发展机制、寻找药物设计靶点、干预自然的生理代谢过程与机体的免疫应答机制、实现对人体生理状态的监测以及对疾病的诊断与治疗,从而深刻影响医疗模式、诊疗体系和生命健康产业。该文对2023年合成生物学在健康与医药领域的规划布局、研发进展和产业发展进行了系统性的梳理,并展望了该领域未来更广泛的应用前景。     

编者按: 脑与认知科学研究的现状与前沿

研究和揭示大脑在生理和病理状态下的工作机制,一直是脑与认知科学的重要研究内容和目标.虽然脑与认知科学领域已经取得了一系列重要的研究成果,但仍然面临巨大的挑战.因此,各国都在加大投入,推动技术创新,开展多学科交叉、多层次的脑与认知科学研究.2013年美国启动脑科学     

2022年新药研发发展态势

新药研发作为医药产业中的重要环节,是医药产业发展升级的关键环节。近几年,源头技术的突破、多学科交叉整合的创新,促成了新药研发的快速发展。2022年以来,全球新药研发模式加速演进,获批上市的新药类别不断丰富,抗体药、细胞与基因治疗药物快速发展,一批重磅新药的上市给复杂疾病的诊治带来了新希望。本文从获批上市药物类别、新技术驱动新药开发等视角出发,对2022年新药研发的进展进行了综述,以期为后续研究提供参考。     

我国脑科学研究战略部署及发展情况浅析

脑科学研究对于人类不断认识自身与世界有着重要意义,近年来主要发达国家纷纷制订脑科学研究规划,加大对脑科学研究的投入,力图占领这一领域的研究制高点,并推动相关产业的进步。分析了世界脑科学发展的总体态势,介绍了我国脑科学研究的总体部署和突出进展,并探讨了脑科学研究的发展前景。     

日本“脑科学时代”计划纲要简介

随着世纪之交的来临,对脑的奥妙的探索越来越受到人们的重视,脑科学将在21世纪的自然科学的发展中占据重要的地位。90年代以来,欧美都相继开展了大规模的脑科学研究计划。在这个历史背景下,日本经过长时间酝酿后,于1996年推出了“脑科学时代”（TheAgeofBrainScience）庞大计划纲要（以下简称“纲要”）,拟在20年内,以每年1000亿日元的支持强度,大力推进脑研究,将使日本的脑科学达到甚至领先于国际水平。“纲要”由三个部分组成。首先分析了目前国际脑科学研究现状及日本施科学研究中存在的问题;其次,针对脑科学未来的发展方向…     

类器官领域发展现状及展望

类器官技术的出现与快速发展极大的提升了人造组织器官的制造水平,拓展了其应用范围,同时也为生物医药行业的发展带来全新机遇。对类器官相关技术、应用和产业发展现状进行分析,显示目前类器官技术正处于爆发期,组织器官结构和功能的模拟水平不断提高,在血管化等核心瓶颈问题的攻关方面也不断取得突破,而其与器官芯片融合产生的类器官芯片技术更是极大地提升了该技术的应用能力。目前,类器官作为一种生物模型,在生物医学科研、临床治疗及药物研发中均已展现出可观的应用前景,尤其是在药物研发领域,相关产业体系正在逐渐成型,发展进程快速推进。未来随着相关技术瓶颈的攻克以及商业资本进一步涌入,类器官领域必将孕育更广阔的发展空间,进而助力生物医药行业的创新发展。     

神经科学和类脑人工智能发展:机遇与挑战

脑科学研究不仅是当前国际科技前沿的热点领域,也是理解自然和人类本身的"终极疆域"。在21世纪第二个十年,神经科学和类脑人工智能革命性突破不断涌现,脑研究领域迎来"第二次浪潮"。对神经科学和类脑人工智能的发展趋势、全球主要国家和地区在神经科学和类脑人工智能领域的重大科技突破与战略布局进行梳理,形成我国发展神经科学和类脑人工智能的时代和国际背景;分析我国在该领域面临的机遇和问题,提出充分重视发展神经科学和类脑人工智能技术的必要性和紧迫性、建立强有力的工作机制、工程化设计筹划重大科技项目等建议。     

2023年脑机接口领域发展态势

脑机接口是人脑与计算机或其他电子设备之间建立的直接交流与控制通道。由于其战略重要性,脑机接口已经成为各国战略布局的重点。本文简要介绍了脑机接口领域的发展历程,重点从战略布局、科研进展与产业应用等角度系统梳理了2023年该领域的最新进展,并展望未来发展趋势。2023年,神经编解码算法、神经探针与芯片等脑机接口领域核心技术取得重要进展,功能性超声脑机接口等新型脑机接口不断涌现,应用领域已经从医疗扩展到科研、娱乐等领域,重要企业取得多项里程碑进展。未来,脑机接口硬件将向小型化、高通量、柔性化发展,编解码效率和质量将大幅度提升,促进脑机接口功能从替换和恢复向改善、补充和增强转变,应用领域将进一步拓展。随着脑机接口的广泛应用,其伦理安全问题将受到重视。     

脑科学和脑功能MR成像

目的：在对大脑认知功能进行脑功能成像研究之中,随着磁共振成像技术的发展,人们现在可以对脑的认知功能,如视觉、运动、语言和记忆等功能中枢进行成像。本文首先介绍了脑科学的发展历程,并从脑功能MR成像的方法出发,分析了其成像机理,探讨了用脑功能MR成像为手段对脑科学—认知科学进行的方法研究,最后对脑功能MR成像应用于脑科学的研究作了展望。     

2022年精准医学发展态势

精准医学的形成是科技自身发展的客观必然,也是公众对健康需求的推动,体现了医学科学发展趋势,也代表了临床实践发展的方向。经过几年的快速发展,精准医学研究理念和范式已广泛推广,精准医学体系逐渐成熟走向应用。该文在系统梳理2022年精准医学领域的发展布局与举措,前瞻领域发展新趋势、研究新进展、产业新突破的基础上,展望了领域未来发展前景。当前,精准医学的科学价值与健康维护作用进一步凸显,各国系统布局、长期规划、持续加码支持精准医学发展;大型人群队列平台建设广泛开展、疾病研究与疾病精准防诊治方案开始成熟,诊断方案与治疗药物的开发思路及审批标准也开始发生转变,精准医学发展进入新阶段。未来,随高质量大型队列的建设、生命组学技术的发展,以及相关政策体系的完善,精准医学将呈现巨大发展前景。     

单神经元分辨水平的小鼠全脑网络可视化

脑科学是当今国际科技研究的前沿领域。脑是最复杂的器官,其中尚有诸多重大的基础科学问题有待解决。开展脑科学研究需多学科人员协同攻关,对于建立新学科将有极大的促进作用,对于人类健康和社会发展具有巨大的推动作用。简述了神经科学在结构成像方面的基础性需求,介绍了小鼠全脑可视化的发展历程以及近几年的代表性研究,并展望了全脑可视化研究的发展趋势,对可能存在的难点予以说明。     

脑与认知科学研究的现状与前沿

正研究和揭示大脑在生理和病理状态下的工作机制,一直是脑与认知科学的重要研究内容和目标.虽然脑与认知科学领域已经取得了一系列重要的研究成果,但仍然面临巨大的挑战.因此,各国都在加大投入,推动技术创新,开展多学科交叉、多层次的脑与认知科学研究.2013年美国启动脑科学     

中山大学孙逸仙纪念医院招聘启事

正一.招聘学科医学、生命科学及相关传统或交叉学科。重点招聘方向:1.肿瘤生物学(偏重肿瘤微环境);2.代谢免疫与炎症(代谢性疾病免疫、感染免疫、血管炎症相关疾病);3.脑科学与类脑科学(含脑机接口);4.医学大数据、生物信息与人工智能;5.新药创制(小分子、抗体和RNA等)与药物递送研发;6.干细胞与体细胞治疗;7.医工结合相关领域(医疗设备研发、生物医学材料、3D打印等)。二.招聘岗位及要求岗位基本条件:坚持正确的政治方向,拥护中国共产党的领导,     

2022年营养健康领域发展态势

国民营养状况是健康的基础,也是衡量一个国家经济发展、卫生保健和人口健康的重要指标。本文全面梳理了2022年营养健康领域在科技布局、研究热点和产业方面的发展态势,分析发现,科技布局层面持续支持精准、个性化营养,重视食品安全体系建设,推动未来食品系统向可持续化发展;科学研究聚焦通过营养干预进行疾病的预防和辅助治疗、营养健康与微生物组的关系,以及营养助力健康老龄化等;产业方面,生物技术的不断发展推动替代蛋白、营养保健品等市场呈现稳步上升趋势。基于科技布局及研发趋势,本文进一步展望了该领域未来的发展前景。     

2022年生命健康领域科技发展态势

该文系统分析了各国的科技规划,总结了生命健康领域的战略与布局重点。分析发现,提高关键技术竞争力,强化科技主权成为科技战略的重点。2022年度,全球主要国家(地区)出台了多个生命健康科技规划,足见对该领域的重视;为了推动科技创新发展,多个国家成立了新的研究资助机构,并已开始运行。该文也从认识与解析生命、改造生命、模拟生命等角度,系统回顾了生命健康领域重点与前沿方向的发展趋势与突破性成果。2022年,生命健康领域创新活跃,多个细分领域取得突破性进展,并不断产生新的前沿方向,整体领域呈现从点的突破到系统性突破态势。最后,该文展望了生命健康科技发展前景。     

加强推进重大精神疾病的研究

正脑科学研究是人类认识自然和认识自我的最大挑战之一,此研究热潮正在世界范围内兴起.西方发达国家纷纷推出大型战略性脑科学研究计划,其中2013年美国总统奥巴马宣布启动的"脑计划"(BRAIN Initiative),此计划侧重于研发新型脑研究技术,目的在于探索大脑功能的神经环路结构基础和功能.欧洲联盟"人脑计划"所关注的是利用已知脑连接图谱数据,应用超级计算机来"模拟脑".日本启动的"脑科学与教育"计划,将脑科学研究作为国家教育发展的一项战略任务,进行面向教育理论和实际的应用     

本期导读

医药生物技术是生物技术首先取得突破、实现产业。化的技术领域,各种生物技“术产品被广泛应用于医疗、制药等行业,医药生物技术。已成为高技术产业发展的核心动力之一。近年来,我国医药生物技术研发和产业化取得了长足的进展。在基因工程药物和疫苗、单克隆抗体药物的研制。     

中国科学院工业生物技术发展路径

随着工程生物学、基因编辑等共性技术的快速发展,工业生物技术领域的颠覆式创新在低碳合成、未来食品、药物开发等工业生物技术领域不断取得颠覆式创新,支撑了生物产业高质量创新发展。工业生物技术正在为变革传统工业制造模式,构建碳中性工业制造路线形成重要科技支撑。本文从战略规划、创新机构、人才建设、基础研究、科技创新、产业推进等方面系统介绍了中国科学院在工业生物技术领域的整体安排、建制化研发与科技进展,并提出了加快工业生物技术发展的建议。