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奥巴马的“人脑地图”梦

2013-04-18

发明与创新 2013年16期
关键词:脑科学人脑绘制

美国白宫前不久正式公布一项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划(以下简称“脑计划”),以探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图、针对目前无法治愈的大脑疾病开发新疗法。这项计划有三大特点,即通过公私合作的方式完成,潜在影响力深远,同时面临艰巨挑战。

奥巴马的雄心

奥巴马政府现在雄心勃勃,4月上旬推出探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的研究计划。这一计划将耗时10年、投资数十亿美元。而此前,欧盟已经宣布了在未来10年投资10亿多欧元的“人类大脑工程”。

在奥巴马看来,人类脑科学研究的落后是一件比较尴尬的事情。“作为人类,我们能够确认数光年外的星系,我们能研究比原子还小的粒子,但我们仍无法揭示两耳间三磅重物质(指大脑)的奥秘。”

在未来,有了比较精确的人类大脑活动图以后,医疗专家就可以把患者的脑部活动状况与数据库中的大脑活动图进行比较,这就使医生可能检测出病人大脑里的关键差异,从而诊断出疾病并进行治疗。另外,它还将为人工智能领域的更大进展铺平道路。

奥巴马说,绘制人类基因组图谱改变了遗传学,现在他希望绘制人脑活动图也能有类似的科学作用。

有人作了一个形象的比喻,如果将大脑比作一个城市,那么目前的技术,只能使我们看到这个城市的大概轮廓,却无法了解里面发生了什么。美国布朗大学神经科学教授约翰·当纳格是该计划的一名核心成员。“最令我感兴趣和困惑不解的问题就是大脑如何将思想转化为行动?尽管大脑成像技术以及基于细胞的研究为大脑工作机制提供了一些洞见,但对于大脑深层工作原理,我们仍然了解得不深。”当纳格说。而现在,他们希望得到一些答案。

媲美人类基因组计划

业内专家认为,这项计划的意义可与人类基因组计划相媲美。

虽然“脑计划”获得的联邦资助远低于人类基因组计划,但奥巴马政府的决定仍受到科学家的欢迎。斯坦福大学教授纽瑟姆说:“只要计划开始方向正确,科学家们依靠少量资金就能带领神经科学取得全新进展。这项研究将会促进科学研究者思维模式的变化。”

“我们在人类基因组绘图中每投入1美元,就会给我们的经济带来140美元的回报,”奥巴马说,“今天,我们的科学家为大脑绘图,以揭开阿尔茨海默氏症的答案。他们正开发能修复受损器官的药物,设计可以将电池效能提高10倍的新材料。此时不能在科学和创新领域破坏这些能创造就业的投资。”

前路可能困难重重

奥巴马在今年2月的国情咨文中说:“希望和人类基因组计划一样,通过10年努力绘制出完整的人脑活动图。”然而,“脑计划”雄心勃勃,执行起来却可能困难重重。

技术上的难度不容小觑,人脑由错综交织的神经元构成。科学家承认,一个多世纪以来对大脑的探索才刚刚触及这个巨大科学挑战的表层。伦理方面的担忧也不言而喻。“脑计划”中的一些技术设想如果实现,便会让人担心会产生“读心术”,还对大脑是否被控制感到疑虑。(据科技生活、广州日报)

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