“作為交叉學科又有著廣闊的應用前景，腦科學與類腦研究已然成為國際重要前沿科學領域，需要國內外頂級資源通力合作，共同面對和解決該領域的重大挑戰和難點問題。”最近，在由劍橋大學、南京江北新區管理委員會共同主辦，劍橋大學南京科技創新中心承辦的“劍橋南京論壇2021-腦科學與類腦研究峰會”上，劍橋大學終身講席教授、劍橋大學南京科技創新中心CEO及學術主任初大平表示，人類認知研究最近幾年有了長足進步，未來5~10年腦科學與類腦科學將在基礎研究領域有根本性的突破。
腦科學研究是21世紀科學研究的前沿高地之一。當前，包括美國、歐盟在內的世界先進國家和地區都在積極出臺腦科學計劃。
十三五期間，我國將腦科學與類腦研究列為“科技創新2030-重大項目”，啟動“中國腦計劃”。十四五規劃明確指出，要瞄準腦科學、人工智能等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。
初大平致辭
面對人類共同的“終極疆域”，如何在開放、共享的國際格局中，推動科研創新方面國際國內雙循環相互促進，融入全球創新網絡，整合國際創新資源？為此，此次峰會邀請了包含中國工程院院士、華中科技大學校長尤政，中國工程院院士、清華大學信息科學技術學院院長戴瓊海，中國科學院院士、北京大學未來技術學院教授程和平，中國科學院院士、北大第六醫院院長陸林，中國科學院院士、北京航空航天大學常務副校長房建成，中國科學院院士、北京航空航天大學化學與環境學院院長江雷在內的國內外專家學者們以線上線下相結合的參會方式，圍繞“認識腦、保護腦、創造腦”展開了激烈討論。
聚焦腦認知的神經原理及采取相應的保護治療措施，劍橋大學工程系主任、英國皇家工程院院士理查德·普拉格，南京大學生命科學學院副院長、腦科學研究院副院長朱景寧，劍橋大學生理、發育和神經科學系講師法比恩·格拉本海斯特和茱莉亞·克魯匹奇四位學者，分別從“適用于稀疏分布式記憶和小腦結構的Kanerva模型”“中樞運動控制和軀體-非軀體反應整合的神經環路基礎”“靈長類動物基于單神經元計算的決策和社交認知機制”“海馬體認知圖譜的實時形成”等不同角度進行詮釋。
普拉格在開場報告中創造性地將Kanerva 稀疏分布式記憶模型中的連通性與小腦結構的連通性進行了比較；朱景寧的報告重點關注下丘腦和中樞運動系統之間的功能性神經環路及其在軀體運動控制和軀體-非軀體反應整合，以及運動疾病和情緒障礙的發展和干預中的作用；格拉本海斯特澤將視角切入靈長類動物，在他看來，研究進行社交互動的猴子的神經元活動，有助于建立受大腦啟發的社會認知神經網絡模型。
人類在遭遇重大災難創傷或攝入成癮性物質后會產生強烈、牢固的病理性情緒記憶，可能伴隨終生，造成巨大痛苦，并引發嚴重的精神心理疾病。
對此，陸林表示，理解情感記憶的精神機制，對尋找創傷后應激障礙（PTSD）的潛在靶向點，治療焦慮、抑郁、藥物成癮等很有價值。如何消除成癮性記憶？他通過分享題為《喚起-消退范式消除病理性記憶》的學術報告，闡釋了在再鞏固的階段給予非藥理學方法CS/US消退可以改寫成癮記憶，可降低長期復發的風險。
當然，認識腦的神經原理，離不開相應腦成像工具的開發，特別體外模型無法完全模擬活體內的生物學過程，活體成像對于揭示生物學本質尤為關鍵。
北京大學分子醫學研究所教授陳良怡就“提高活細胞超分辨率熒光顯微鏡的分辨率的稀疏反褶積算法”進行了學術報告。據悉，這是第一個將熒光顯微鏡的分辨率擴展到其光學之外的實用計算算法。
而由戴瓊海領銜的課題組則主攻“跨尺度介觀活體成像”技術，該課題組成員、清華大學大腦與認識科學研究所助理教授吳嘉敏表示，通過計算成像方法可突破傳統顯微成像局限，實現在體多尺度高速高通量熒光顯微成像的一系列先進成像儀器，在腦科學、免疫學與腫瘤科學領域用途廣泛。
劍橋大學臨床神經科學系教授弗蘭克林·艾比奧、生物化學系教授凱文·布林多、工程系講師斯特芬·戈茨，分別探討了“PET分子成像探測儀”與“腫瘤代謝成像”的最新進展，以及“更具選擇性的神經刺激和神經調制工具”。
創造腦、模擬腦，開發類腦人工智能的計算技術和器件、醫學仿生技術，則是當下發展腦科學的另一重要方向。
針對類腦人工智能的自動駕駛技術、智慧醫療，將如何影響我們生活這一話題，復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長、上海數學中心首席科學家馮建峰教授作出了系列暢想。隨后，圍繞腦芯片的制備，東南大學生物科學與醫學工程學院院長顧忠澤表示，人體器官芯片是通過細胞在體外芯片中培養，實現模擬人體器官功能的一項新興技術，借助器官芯片的優勢，研究者可以構建一個“數字生命模型”系統。
接下來，江雷分享了量子限域超流體將促進理解生物高效能量轉換的機理，提出量子神經科學和腦科學中神經信號傳輸的量子態，以及離子通道的宏觀量子態是生物信息傳輸的載體。他的團隊研究揭示了生物化學反應的本質是酶通道中限域超流狀態下的中紅外光化學反應，為化學、化工領域的仿生合成未來發展開辟新的道路。
隨后，劍橋大學工程系工學講席教授喬治·馬力亞瑞斯和高級研究員克里斯特弗·普瑞克特則分享了“應用于生物電子藥物的新型材料及制備”與“用于神經系統的動力裝置”報告，旨在開發仿生系統來改善醫療衛生并推進生物科學。
劍橋大學南京科技創新中心新址外景
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