新大陆:探秘脑科学

<正>继人类基因组计划(HGP)之后,人类开始向自然科学的最后一块疆域——大脑——发出了挑战:在欧洲和美国先后宣布启动"人脑计划"研究之后,中国的"脑科学计划"也呼之欲出。6月28日,以"新大陆:探秘脑科学"为主题的第41期上海科普大讲坛上,来自中、美、欧等国的科学家向公众解读了各国的"脑科学计划"。自2013年1月启动的欧盟"人类大脑计划",在未来10年内将投入10亿欧元,除了重点研究医学和神经科学外,还有未来概念的计算机技术。本次主讲嘉宾、瑞士洛桑理工学院的欧利弗教授认为:"如果我们弄清人脑电信号的传输机制,就有望开发出模拟大脑机制的计算机。同样将历时10年、总投资约45亿美元的美国"大脑基金计划"将从     

脑科学图书推荐

<正>宋晓兰、唐孝威著,浙江大学出版社,2012年5月出版作为一种极其普遍的意识现象,心智游移(mind-wandering)是指与个体当前正在从事的事情无直接关系并且不是由个体有意发起的意识体验,这种意识体验是个体精神生活的一个重要部分。近年来的研究表明,心智游移并不是意识系统的"随机噪声",而是具有可被解析的规律。研究心智游移现象对理解人类个体意识系统和心智活动有重要意义。本书是关于心智游移的一本专著,介绍和评述心智游移的现有研究成果,也包括本书作者在这个领域进行的理论和实证研究。     

法庭上的脑科学

最近半个世纪以来,脑科学的飞速发展,使人们对记忆、情绪、意识以至自由意志有了比以前深入得多的认识,从而对目击者证词和嫌犯自供的可靠性、新的证据采集手段、是否有自由意志甚至人是否应该为自己的行为负责都从新的角度提出了问题,开始形成像“神经法学”和“法医神经科学”这样介于法学和脑科学之间的交叉领域,孕育着对司法制度根本原则的变革。      

呼之欲出的脑科学图景

宇宙起源和大脑研究是21世纪比肩的科学谜题。今年3月,欧航局根据普朗克太空探测器传回的观测数据,发布了迄今最为精确的宇宙地图,并对现有宇宙理论进行了修正,宇宙年龄也被重新确定为138.2亿年。无独有偶,在脑科学研究领域,一项叫做大脑活动图谱     

故事背后的脑科学

<正>相比事实,故事更能打动我们。你可知道——以色列有一则古老的寓言：“故事”和“事实”来到某个村庄,村民看见“事实”就辱骂它、向它吐口水;“故事”却十分受欢迎,村民都好吃好喝地招待它。“事实”委屈地把自己的经历告诉了“故事”,“故事”听完之后,     

欧洲脑科学计划新动向

<正>作为入选欧盟委员会"未来和新兴技术计划"两个"旗舰"项目之一的"欧洲人脑计划"(HBP),最近因其董事会在调整二期方案中拟大幅减少在认知神经科学实验方面的投入,引发了欧洲神经科学界的不满。2013年10月启动的耗资十亿欧元的欧洲"人脑计划"(HBP),是一个旨在进一步加深理解人类大脑的庞大计划,为治疗神经系统疾病和开发信息技术开辟了新的途径。HBP是欧盟委员会"未来和新     

脑科学的革命性技术

正脑科学的研究希望解密大脑的终极秘密,比如我们为什么能学习记忆,为什么能思考,为什么有意识等等。自从脑科学诞生以后,我们基本弄清了大脑是由千亿个神经细胞(也叫神经元)组成的。我们也弄清了神经元传递信息的奥秘,由化学物质在细胞膜之间的传递产生了电冲动,编码了神经元将大千世界信息变成简单的电活动。但是,当我们完成了将神奇的大脑分解为一个一个神经元的工作之后,我们     

我国核聚变之路任重而道远

<正>众所周知,核聚变能资源无限,能够和谐高效地解决人类社会的能源问题、环境问题,推动人类社会的可持续发展,是人类的终极能源目标之一。核聚变能源的诱惑力如此之大,以至于世界各国都不愿只做旁观者,特别是俄罗斯、美国、日本和欧盟等一些重要国家和国际组织,早已着手布局。我国也不甘人后,数十年如一日地发展研究,开启了核聚变研究的创业之旅与逆袭之路。     

当前脑科学的发展态势和战略——访复旦大学脑科学研究院杨雄里院士

正进入21世纪以来,美欧等国家和地区先后启动了脑研究计划,中国也在几年前酝酿以重大专项形式开展自己的脑研究计划。探索和揭示人脑功能奥秘一直是人类和科学界的梦想。早在1990年,美国就曾把20世纪90年代命名为"脑的十年",并执行了相应的科学计划。进入21世纪以来,随着知识的积累,科技手段的不断出新,美欧等国家和地区先后启动了脑研究计     

脑科学的新手段新技术:信息+系统+智能视角

随着各种测量大脑活动与行为的新技术、新手段的出现,脑科学研究得到了快速发展,脑科学与信息技术的深度结合正成为未来发展的重要趋势与研究热点.本文从信息视角、系统视角和智能视角对脑科学研究与信息技术交叉融合进行了若干思考,并提出一些见解.     

虚拟现实或将变革脑科学研究

正新技术为动物最复杂器官的研究打开了一扇新的大门。一只老鼠在灰色条纹四壁的迷宫中徘徊,寻找一条能让它抵达获取解渴奖励的路径。对于老鼠来说,这个迷宫是真实的,但实际上它只是一个虚拟的世界。虚拟现实(VR)已经成为研究动物大脑和行为的重要工具,研究人员可以在虚拟现实中精确地控制感觉信号,将神经细胞活动与特定的动作联系起来,     

脑科学和信息科学的交叉学科研究

对脑和心智的研究已成为21世纪最前沿的科学研究,和信息科学进行交叉研究已成为脑科学研究的一个重要趋势。对这一交叉领域研究的历史做了回顾,并对其现况做了评述,最后对其未来的发展趋势做了展望。     

从脑科学角度观察,孩子是什么

<正>"如果您能记住,您走一步,我要走三步才能赶上;如果您能理解,我观察世界的眼睛比您的眼睛矮三英尺;如果您在我乐意的时候让我自己试试,而不是把我推到前面或者挡在后面;如果您能记住,我需要时间获得您已有的生活经验;如果您用您的爱感受我的人生,而不破坏我自由呼吸的空间——那么,我将长大、学习和改变。"——马迪·金     

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心

正中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(以下简称"中心")是中国科学院依据"率先行动"计划,在脑科学与智能技术领域设立的卓越创新中心,成立于2015年6月。中心聚焦脑科学与智能技术若干重要前沿方向,以重大科研项目为牵引,结合"创新2020"和"一三五"战略规划,凝聚并稳定支持脑科学与类脑智能领域最具创新活力的优秀人才和创新团队,通过建立符合未     

你中有我,我中有你——脑科学时代的雷霆

<正>但凡一个超级大国的崛起,无非遵循两条客观规律:一种是追求力量上的显示度,另一种则是寻求对力量的控制权。前者伴随内外环境的风起云涌,难免堕入力量此消彼长的演化宿命;后者则谋求与力量相适应的目标,避免失败。自20世纪,几乎每届美国总统当政时期,都会雄心勃勃地释放出自己的"人类计划"。例如:1961年第35任总统约翰·肯尼迪的"人类登月计划";1971年第37任总统理查德·尼克松颁布《国家癌     

跨学科开启头脑风暴 促进脑科学交叉与融合

<正>成为领跑者,就要有更多科研无人区的“探险家”.脑科学是自然科学领域重要的前沿学科,类脑技术已经成为当前国际科学研究的热点,被各国视为未来经济增长点和引领新科技发展的引擎.国家“十四五”规划明确提出重点布局脑科学与类脑研究等重大研究领域,国家科学技术部于2021年正式启动了“科技创新2030-脑科学与类脑研究”重大科技项目.为推动中国脑科学与类脑研究及在大湾区推动脑科学与类脑研究产学研融合示范,     

从物理学到脑科学——克里斯托夫·科赫访谈录

正神经元建模自然而然地引发思考神经科学中更深层次的问题,包括意识的本质和实验可重复性危机。20世纪80年代早期,克里斯托夫·科赫(Christof Koch,现任西雅图艾伦脑科学研究所所长、首席科学家)的博士生导师从德国去了美国麻省理工学院(MIT),他邀请科赫进行博士后研究。之后导师还给他发了一份电报,对他的情况表示担忧:"美国已经有人在对神经元建模。你很快会成为父亲,一旦你走入了更大的世     

现在最有影响力的脑科学家是谁?

<正>一说到有影响力的神经科学研究工作,英国伦敦大学学院(UCL)就有夸耀的资本了。这不是哪个人的观点,而是一个计算机程序得到的结果,它解析了250万篇神经科学论文的内容,绘制了它们彼此引用的图谱,以此计算出每个作者在这一领域的影响力。在最有影响力的10位科学家中(详见表1),有3位来自     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在脑科学中的应用策略

基因编辑是对生物体基因组的目标基因进行精确切割、插入等操作.CRISPR/Cas9技术是基于向导RNA识别DNA靶序列,Cas9蛋白作为核酸酶切割DNA靶点来实现基因编辑.该技术自2012年报道以来已被不断改进,因具有普适、高效、简便等优点,迅速成为现阶段应用最广的基因编辑技术.在脑科学领域,CRISPR/Cas9技术不仅可应用于离体神经细胞,也可以在受精卵期、胚胎期或成年期应用;应用目的涉及脑基因与功能研究、基因敲除/敲入小鼠模型的构建、某些疾病的实验性治疗等.尤其是在一些遗传性疾病如视网膜色素变性、亨廷顿病的动物模型上,CRISPR/Cas9方法已经初步展示了令人鼓舞的治疗效果.未来,该技术将会在精确编辑效率与可控性方面有进一步提升,并可能在脑定向导入方法、脑神经环路解析等专业应用环节获得显著的发展.