發(fā)布時(shí)間：2019-08-30
腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology，簡(jiǎn)稱CEBSIT）是中國(guó)科學(xué)院在2014年首批成立的四個(gè)卓越創(chuàng)新中心之一。作為中國(guó)科學(xué)院體制與機(jī)制改革的試點(diǎn)，卓越中心是跨學(xué)科、跨院校的組織；旨在以科學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向，以中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所和自動(dòng)化所為依托單位，凝聚中國(guó)科學(xué)院內(nèi)外的科研實(shí)力，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作和學(xué)科交叉融合，解決在腦科學(xué)和類腦智能技術(shù)兩個(gè)前沿領(lǐng)域的重大問(wèn)題。
中心的組織有以下幾個(gè)特點(diǎn)。首先，中心的科研骨干來(lái)自中國(guó)科學(xué)院二十多個(gè)研究所和一些中國(guó)科學(xué)院外的高校。加入中心后，每位科研骨干都必須參與一個(gè)或多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，以合作的形式對(duì)團(tuán)隊(duì)成員共同感興趣的重大前沿科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)。其二，與其他一些已有的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟不同，中心明確要求每位學(xué)術(shù)骨干把主要的工作精力投入到完成中心團(tuán)隊(duì)的研究課題中。依據(jù)中心、學(xué)術(shù)骨干、骨干所在單位簽訂的“三方工作協(xié)議”，所在工作單位將積極支持骨干完成中心任務(wù)，提供必要的科研條件，并按照中國(guó)科學(xué)院制定的卓越中心章程認(rèn)定與采納中心對(duì)參與成員的考核結(jié)果。其三，中心所組織的全國(guó)性科研團(tuán)隊(duì)，將配合或承擔(dān)國(guó)家中長(zhǎng)期重大科研項(xiàng)目的任務(wù)。最后，中心也是中國(guó)科學(xué)院科研體制改革的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將探索各種機(jī)制，以期最大程度地避免中國(guó)科學(xué)院各單位間研究?jī)?nèi)容的同質(zhì)化與碎片化。
中心的研究工作包括五個(gè)領(lǐng)域：在“腦認(rèn)知功能的環(huán)路基礎(chǔ)”領(lǐng)域，中心將研究感覺(jué)輸入是在大腦中分析整合、如何啟動(dòng)動(dòng)作環(huán)路、如何調(diào)節(jié)動(dòng)物的本能行為，自發(fā)活動(dòng)的意義和對(duì)感覺(jué)信息處理、感覺(jué)/動(dòng)作轉(zhuǎn)換機(jī)制的作用、記憶儲(chǔ)存與提取的神經(jīng)機(jī)制、適應(yīng)性行為和高級(jí)認(rèn)知功能（如自我意識(shí)、共情心、合作行為和語(yǔ)言等）的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)。要全面理解大腦的這些功能，必需在介觀層面解析全腦各類神經(jīng)元的聯(lián)接結(jié)構(gòu)和電活動(dòng)規(guī)律。在“腦疾病機(jī)理與診斷干預(yù)”領(lǐng)域，中心將關(guān)注各種腦疾病的致病機(jī)理，研發(fā)早期診斷的指標(biāo)和早期干預(yù)發(fā)病過(guò)程的手段。在“腦研究新技術(shù)”研究方向，中心正在完善鑒別神經(jīng)元類型的單細(xì)胞基因分析方法、病毒感染示蹤標(biāo)記神經(jīng)環(huán)路的方法、記錄電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)的微電級(jí)陣列技術(shù)、以及各種觀測(cè)腦結(jié)構(gòu)和功能的光學(xué)、磁共振影像新技術(shù)。在“類腦模型與智能信息處理”研究方向，中心在微觀、介觀和宏觀多尺度水平進(jìn)行全腦神經(jīng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)和功能分析，研發(fā)能實(shí)現(xiàn)多模態(tài)感知、節(jié)能高效和可泛化的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。在“類腦器件與系統(tǒng)”研究方向，中心將研發(fā)類神經(jīng)元計(jì)算芯片、新一代的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算器件、類腦智能機(jī)器人、以及人機(jī)協(xié)同的智能訓(xùn)練和生長(zhǎng)環(huán)境。
在過(guò)去幾年里，腦科學(xué)的緊迫性和重要性在全球范圍內(nèi)被高度重視，歐盟、美國(guó)和日本都啟動(dòng)了大型腦計(jì)劃項(xiàng)目。中國(guó)神經(jīng)科學(xué)界已有共識(shí)，理解腦認(rèn)知原理應(yīng)是中國(guó)未來(lái)幾十年中國(guó)腦計(jì)劃的核心。同時(shí)，我們也應(yīng)重視腦科學(xué)對(duì)解決社會(huì)需求的可能貢獻(xiàn)，包括研發(fā)類腦計(jì)算方法與器件、重大腦疾病的預(yù)防、診斷和治療的方法。過(guò)去幾十年，各種腦疾病藥物研制停滯不前，多數(shù)神經(jīng)科學(xué)家已意識(shí)到早期診斷和早期干預(yù)可能是減輕腦疾病為社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)的最有效手段。大量的病例臨床資源，為我國(guó)研發(fā)早期診斷的指標(biāo)和早期干預(yù)的手段，提供了歷史機(jī)遇。利用豐富的非人靈長(zhǎng)類資源以及快速發(fā)展的基因操作技術(shù)，我們將建立用于腦疾病致病機(jī)理研究的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型，用于研制出有效的藥理、生理和物理干預(yù)手段。腦科學(xué)和智能技術(shù)的深度融合將加速發(fā)展以臨床為導(dǎo)向的先進(jìn)技術(shù)，如腦機(jī)接口器件、神經(jīng)功能和環(huán)路特異的神經(jīng)調(diào)節(jié)方法、以及基于互聯(lián)網(wǎng)的診斷和治療工具等。
人工智能的應(yīng)用正在激發(fā)人類前所未有的想像力。“類腦人工智能“也已成為下一代人工智能的同義詞。然而，腦科學(xué)和人工智能雖然近年來(lái)都有了蓬勃發(fā)展，分別取得很大成就，但是相互間交流仍極為有限?；诓煌膶W(xué)科訓(xùn)練、不同的語(yǔ)言、不同的文化，兩個(gè)學(xué)科間的交流仍有很大的鴻溝。盡管如此，回顧人工智能的歷史，就會(huì)發(fā)現(xiàn)過(guò)去只是零星地引入幾個(gè)簡(jiǎn)單的神經(jīng)科學(xué)概念，如神經(jīng)聯(lián)接的權(quán)重變化、赫伯學(xué)習(xí)法則、多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、遞歸網(wǎng)絡(luò)等，就已極大地增強(qiáng)了機(jī)器學(xué)習(xí)的性能。如果這兩個(gè)學(xué)科的科學(xué)家真正在一起工作時(shí)，真無(wú)法想像將會(huì)帶來(lái)怎樣突飛猛進(jìn)的新發(fā)展。
毫無(wú)疑問(wèn)，未來(lái)腦科學(xué)和智能技術(shù)這兩個(gè)前沿科學(xué)領(lǐng)域必將匯集在一起，這是科學(xué)發(fā)展的歷史必然。腦智卓越中心的成立為我們提供了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)這種匯集的體制與機(jī)制。我們相信，中心在未來(lái)幾年內(nèi)將持續(xù)成長(zhǎng)，越來(lái)越多參與中心的科研骨干會(huì)認(rèn)識(shí)到與不同背景科學(xué)家之間交流合作，往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的頓悟與發(fā)現(xiàn)，會(huì)認(rèn)識(shí)到通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作攻克重大前沿問(wèn)題比單干所取得的較小成就更有意義。這種認(rèn)識(shí)所反映的將是一種文化的改變，而這種文化變革將是中國(guó)科學(xué)院體制改革成功的最佳表征。
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