胶质细胞:脑功能与疾病研究不可或缺的领域

正人类有别于其他动物的根本在于人类独特的大脑.解密大脑工作原理,促进人脑健康,是自然科学领域最有吸引力、最具挑战性的命题.2013年以来,美国、欧洲联盟相继提出了各自的脑研究计划;在国内学术界不懈努力和政府的高度关注下,中国脑计划也在酝酿之中,并且推出在即.在制定中国的脑研究计划时,审慎分析美国、欧盟脑计划的内涵,对于发挥我国脑科学研究后发优势,形成特色,实现超越,无疑具有重要意义.     

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     

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.     

也谈谈“中国脑计划”

正最近两年,"脑科学"、"脑计划"成了热门词语.似乎周围的人都在谈论脑科学,科研一线的脑科学家们在谈论,其他领域的科学家们、非科学家们也在谈论脑科学.在广泛谈论脑科学的同时,大家谈论更多的是"中国脑计划",逐步从开始的"应不应该做",到后来的"应该做哪些领域、做哪些技术".第一个问题,就不需要过多探讨了.即使没有欧洲、美国、加拿大、日本等纷纷启动的脑计划,中国也一直在做脑科学相关的研究.从国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院等,都一直在支     

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…     

2022年脑科学与类脑智能发展态势

脑科学是理解人和自然的“终极疆域”,现已成为重要的科学和技术前沿领域之一。该文主要从研究计划、研究进展、产品研发与产业发展的视角分析2022年脑科学与类脑智能领域的进展,并对未来发展趋势加以展望。2022年,美国、中国等国家/地区的脑计划取得较大进展;在脑图谱绘制、脑发育与脑认知功能解析、脑疾病机制探索及类脑智能技术与产品开发方面取得重要研究突破;脑疾病药物研发管线丰富,将推动相关产业快速发展。未来,借助各类新技术,研究人员将在多尺度解析脑认知功能,识别其中的功能障碍,开发出多种有效的脑疾病治疗药物;脑科学与人工智能等领域相互借鉴,推动类脑智能领域快速发展并广泛应用;数据治理和伦理安全的突破有助于脑科学与类脑智能研究的良性发展。     

需求导向,基础领先,技术取胜

实施中国脑计划的重要性和迫切性不言而喻.大脑是人类文明的开始.自古以来,人类就试图以各种手段和方法来理解、保护和控制大脑.脑科学被认为是人类最后的科学尖端,被视为科研领域"皇冠上的明珠".无论是1990年启动的美国"脑的十年"研究计划,还是近几年欧洲联盟的"蓝脑计划"、"人类脑计划",以及美国于2013年启动的"推进创新神经技术脑研究计划",无不重复地演绎着人类追求"认识脑、保护脑、创造脑"的美好梦想.     

新时代的重大科学前沿探索--国家"973"计划项目"脑功能和脑重大疾病的基础研究"结题验收

20世纪90年代初,自美国率先提出并实施“脑的十年”国家科技发展的宏伟蓝图,随即欧共体成立了“欧洲脑的十年”委员会,日本也全面启动了庞大的“脑科学时代”国家科研计划,标志着人类推进文明社会的塑造和活力科技的发展已步入到探索脑奥秘的时代引领特征。扼要诠释脑科学的内涵——这一新时代重大科学前沿探索项目的战略目标：阐明智力与思维的脑机制“理解脑”;延缓衰老和治疗神经性和精神性疾病“保护脑”;发展脑风格的人工智能和神经计算系统“创造脑”。     

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。     

中美脑科学领域比较分析

通过定性、定量分析,比较中美脑科学研究的投入、产出差距及各自的重点布局领域,以期对中国的脑科学发展提供借鉴。主要通过分析梳理两国的重大计划、规划以及重要资助机构对脑科学研究的投入和布局,比较两国对脑科学研究的投入情况;综合运用多个数据库和分析工具,定量分析了中美脑科学的论文、专利产出量及影响力。分析结果表明,中国脑科学领域还需要加大投入,重点加强相关技术的研究与开发,提高研究的质量和影响力。     

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。     

“人类脑科学研究计划”:谁来圆梦?

1"人类脑科学研究计划":下一个"人类基因组计划"?美国奥巴马政府在2013年4月正式宣布启动的"推动创新性神经生物技术进行脑科学研究"计划(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies),简称脑科学研究计划(BRAIN计划),旨在搞清楚人类大脑中每一个神经元的活动和功能,绘制出一张详细的脑神经元活动地图,     

优雅地老去——北京BABRI老年脑健康计划

随着人口老龄化的日趋严重,老年认知障碍相关疾病给社会和家庭带来巨大危害.对老年人群的认知老化水平进行客观评价,解析认知老化的规律和脑机制,才能为疾病早期预警与治疗提供依据,而构建大规模、高标准的老年脑健康社区队列是实现上述目标的前提和基础.本文详细介绍了2008年依托于北京师范大学发起的"北京BABRI老年脑健康促进计划"(BABRI)社区临床队列研究,该研究计划在20年内建成覆盖10000名社区中老年样本、5000例多模态神经影像数据的本土化认知老化与脑健康数据库.经过10年的不懈努力,已完成7000余人次(≥50岁)社区中老年人群的数据采集工作,目前BABRI计划已经逐渐成长为一个初具规模的队列研究.该计划进展10年来,初步建立了中国人群的认知老化常模,揭示了轻度认知障碍的发生率及其影响因素,并系统阐释了轻度认知障碍及其高危因素脑损伤的影像特征,为认知障碍早期预警提供了较为可靠的神经影像学指标.今后,结合我国社会需求与国际科学前沿,组织实施大型的老年脑健康社区队列研究是一项长期工作,而构建多维度的老年脑健康基础数据库,无论对于研究中国老年人群的认知衰退规律,促进老年脑健康、预防认知障碍及其相关重大脑疾病,还是实施中国脑科学计划都有着重要意义.     

结合脑科学实现人工智能突破的可能性

正人工智能作为未来信息技术(information technology,IT)产业的战略性和前瞻性新兴产业方向,一直是全球科技界和产业界关注的焦点.尤其是伴随着大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展和智能化应用需求的日益凸显,人工智能领域在全球范围内掀起了全新的热潮.最近这几年,美国、欧洲、中国都在积极推进脑科学的研究,包括奥巴马政府启动的"Brain Initiative"[1]和欧洲的"Human Brain Project"[2],中国也在积极酝酿"中国脑计划"[3].这些国家层面的重大项目都试图从脑神经科学的角度开辟人工智能发展的另一条途径.     

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。     

对大脑与思维关系的新认识

人类大脑是已知宇宙中最复杂最完善最有效的信息处理系统。揭示脑的工作原理,认识思维本质是人类面临的重大挑战。本文选择在脑研究中涉及到观念性转变的一些进展,分别从理论、系统、网络、细胞和分子各个水平。并从脑科学与人工智能、计算机科学的相互关联上,阐述对于大脑与思维关系的新认识,指出脑科学的进展需要新理论,新观念,新思想和新技术,需要各个水平,各个学科研究的共同奉献。     

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。     

神经功能成像及其在重大脑疾病中的应用

根据第101期双清论坛"神经功能成像及其在重大脑疾病中的应用"的报告内容,简述了功能神经成像技术与方法的现状与发展趋势,介绍了近年来基于成像技术的重要脑科学研究成果和临床转化研究面临的挑战,并提出了神经功能成像及其在重大脑疾病应用中的主要研究方向和科学问题的设想.     

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