听科学家讲述脑科学的故事

 什么是世界上最复杂的东西,什么系统不到1.5 kg重里面的"元件"却堪比宇宙中繁星一样多,什么机器里每个"元件"要与成千上万其他"元件"发生联系,它就是人类的大脑。人类千百年来苦苦追寻的心智就来源于大脑,对大脑的开发已经成为当今科学界的重要使命。脑科学研究综合了神经科学、计算机科学、生物科学、心理学等众多学科的专家,它的开发对于促进人类心灵和社会的发展都具有重大意义。正如美国诺贝尔奖得主艾德尔曼(G. M. Edelman)认为的:"脑科学的知识将奠定即将到来的新时代的基础,这些知识使我们可以医治大量疾病,建造仿照脑功能的机器,对我们自己的本质和我们如何认识世界都会有更深刻的理解"。欧美发达国家也认识到了脑科学对人类发展的重要性,美国宣布20世纪最后10年为"脑的10年",欧共体宣布了"10年脑计划",日本也制定了20年的"脑时代"计划,中国科学家也通过各种渠道成立了脑科学实验室并开展相关研究。脑科学已经成为21世纪科学研究的前沿,成为世界各国科学研究的重要领域。     

深构造网络:类脑计算的新方向

 类脑计算实际上存在两个技术层面:第1层面是"走出诺依曼框架",主要属于人工神经网络的大范畴;第2层面是"基于神经科学的计算机算法",试图超越人工神经网络框架和摆脱权值计算模型,实现对生物脑的高逼真性模拟。第2层面研究有两类方法,一类是"大科学",例如欧盟的"人类脑计划"和美国的"BRAINs"计划;另一类是"小科学",例如Numenta公司的"新皮质层模型"和Mindputer Lab的"脑的深构造网络"研究。本文总结比较了类脑计算各主要层类的方法特点,重点介绍了深构造网络的基本概念、深构造脑模型的研发进展和深构造网络技术的应用优势。     

学术动态

正中国全面启动人类蛋白质组计划2014年6月10日,"中国人类蛋白质组计划(CNHPP)"在北京召开第一次工作部署会,科学技术部、总后勤部相关领导及全国40多个科研单位的70余名院士、专家出席。"人类蛋白质组计划(HPP)"是继"人类基因组计划"之后,人类全面探索自我奥秘征程中又一科技工程,是新世纪第一个国际大型科技合作计划。中国科学家率先倡导并领衔了人类第一个器官(肝脏)国际蛋白质组计划(HLPP),开中国引领国际大型科技合作计划之先河,所形成的理论框架、整体策略和技术标准被国际同行认可和应用,为人类蛋白质组计划的全面展     

中国全面启动人类蛋白质组计划

正2014年6月10日,"中国人类蛋白质组计划(CNHPP)"在北京召开第一次工作部署会,科学技术部、总后勤部相关领导及全国40多个科研单位的70余名院士、专家出席。"人类蛋白质组计划(HPP)"是继"人类基因组计划"之后,人类全面探索自我奥秘征程中又一科技工程,是21世纪第一个国际大型科技合作计划。中国科学家率先倡导并领衔了人类第一个器官(肝脏)国际蛋白质组计划(HLPP),开中国引领国际大型科技合作计划之先河,所形成的理论框架、整体策略和技术标准被国际同行认可和应用,为人类蛋白质组计划的全面展     

探索人类大脑工作机制 美国计划为脑活动绘图

No．1 奥巴马政府谋划“大脑活动图项目” 据2013年2月18日出版的美国《纽约时报》披露：2月12日,美国总统奥巴马在第二任期的首个国情咨文中,称脑研究是政府应该投资的“好主意”之一。奥巴马政府有望在近期出台一项探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的重大研究计划——大脑活动图项目（Brain Activity Map project,简称BAM）。这一计划将历时10年。投资数十亿美元。     

国家重点基础研究发展计划("973"计划)问答

问:什么是"973"计划?"973"计划的任务是什么?答:1997年6月4日,原国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施国家重点基础研究发展规划,随后由科技部组织实施了国家重点基础研究发展计划(亦称"973"计划)。制定和实施"973"计划是党中央、国务院为实施科教兴国和可持续发展战略,     

未来十大创新技术

1.打造人造人脑人类大脑是一个异常复杂的组织,内有数十亿个神经细胞。参与“蓝脑计划“的研究人员宣布,计划在10年时间内研制出一个功能性人造人脑。借助于IBM公司的超级计算机     

热点排行(2014-06-11至2014-06-20)

正1中国全面启动人类蛋白质组计划[核心媒体报道频次:21/30]11日消息,中国人类蛋白质组计划在军事医学科学院召开第1次工作部署会,这标志着该计划全面启动实施。40多个科研单位的70余名院士、专家出席会议。中国人类蛋白质组计划由中国人类蛋白质草图项目、人类蛋白质组大数据库和知识挖掘项目、蛋白质测序新技术新装备及配套试剂国产化项目3部分组成,主要目标是发展蛋白质组研究相关设备及关键技术,绘制人类蛋白质组生理和病理精细图谱、构建人类蛋白质组"百科全书"。     

脑的十年

几年前,一批美国科学家发动了一场神经科学宣传运动,旨在提高公众和政府对脑研究重要性的认识。1989年,来自10个州的85名议员联合向国会提出一个议案,即“命名1990年1月1日开始的十年为脑的十年”。美国第101届国会一致通过了这个联合提案,授权并恳请美国总统发布公告,号召全体美国公务员和人民关注这十年应有的计划和活动。1989年7月25日,布什总统签署了该决议案,宣布20世纪90年代为“脑的十年”。国际脑研究组织(IBRO)对这一推动脑研究的有力措施表示欢迎,并力促其成员机构请求本国政府支持这个决议,以使“脑的十年”成为全世界加强神经科学研究的行动。现拟就美国提出的“脑的十年”的产生背景、十年的目标和采取的措施简介如下。     

人类脑计划与感觉实验室项目

“人类脑计划”以神经信息学为主要研究内容。神经信息学是神经科学与信息科学的交叉学科，它主要利用现代化信息工具，将神经科学家和信息学家关于脑的结构和功能的研究结果联系起来，建立相应的数据库及其全球知识管理系统，进而对数据进行分析，以求弄清脑的运行机制。感觉实验室项目是人类脑计划建立的众多数据库之一，以嗅觉研究为主要模式，通过互联网与全世界的科学家共享该方面的研究成果。     

媒体纵览

<正>中国科学报"中国脑计划"酝酿启动3月14~15日,在复旦大学举办的东方科技论坛上,中科院院士、复旦大学脑科学研究院教授杨雄里称,"中国脑计划"已获国务院批示,并被列为"事关我国未来发展的重大科技项目"之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。这一研究,将为研发类脑人工智能软件系统、类脑芯片、类脑机器人     

未来的人体“零部件”

21世纪,人类医学将是什么样子?目前,各国的专家们正在加紧研究,用生物工程技术生产人体“零部件”,为外科手术摆脱器官短缺的困境提供了可能。 人造大脑,医学家们正在设计一种克隆脑”。克隆脑是将单细胞的细胞膜移植到猪、羊、狗的大脑中,通过遗传基因的改变,有序地控制其脑细胞的代谢、分化、增殖等活动,最终使其具有人脑的功能。当大脑出现问题需要作移植手术时,就可以有计划地进行上述步骤,待所需要的大脑生成后,迅速加以移植。     

欧美地区“脑计划”发展趋势

“脑计划”项目目前已在世界多个国家启动实施.美国和欧盟分别提出“通过推动创新型神经技术开展大脑研究计划”和“人脑计划”,旨在用信息化手段推动人类大脑的研究与疾病防治. 大脑是人体中最复杂、最重要的器官之一,人类对脑奥秘的探究从未停止.美国《科学》杂志在创刊125周年之际,提出在未来25年里需要解决的125个重大科学问题,其中有18个属于脑科学研究范畴.当前及未来很长一段时间内,脑科学研究是政府、科学界、产业界共同关注的前沿热点领域.     

有趣的动物睡眠

对于人类和其他动物来说,也许睡眠就像是一个"暂停键",按下这个"暂停键",就"关闭"了与周围世界的联系,进入有规律的休息时间。那么,除了人类,其他的动物都睡在什么地方?采取什么样的睡眠方式?睡眠时脑中都发生了些什么事情呢?跟我     

全脑网络可视化

<正>2013年10月15~17日,全脑网络可视化国际学术交流会(International Conference on Visible Brainwide Networks)在武汉举办。这是该会议首次在中国举办。随着美国脑计划、欧洲脑计划的相继推出,如何绘制高分辨的全脑图谱已引起了国际脑科学领域专家学者的广泛关注。目前,神经生物学领域面临巨大挑战,虽然多年来的工作让我们积累了关于分子水     

神经病学临床:脑科学研究转化基地

 当代自然科学面临的最大挑战之一是揭示脑奥秘。2013年,美国和欧盟相继启动"大脑活动图谱计划" (BRAIN)和"人类大脑工程"(HBP)计划,中国的脑研究计划也势在必行,这将是继人类基因组计划完成后,神经科学(Neuroscience)领域更具有挑战性的大科学计划。作为脑科学研究的转化医学基地,神经病学临床将成为脑科学研究主力军。     

脑研究的现状及前景

脑是对世界的选择性表征。没有什么科学研究对人的重要性超过人自己的脑的研究，揭示脑的奥秘无疑是人类面临的最重要的挑战之一。这是一条漫长的路，是一场无以伦比的挑战，我们不能期待一蹴而就，更不能因循守旧，新的方法产中新的结果，而新的结果孕育新的思想。１脑研究的发展史人类对精神、思维的探索已经走过了漫长的历程。在古希腊和古代中国，早在２０００多年前哲学家已经开始思考精神的本质以及精神、灵魂和肉体的关系。但对脑的真正的探索起始并不久远，只是在１００多年前人们才知道脑是由神经细胞组成的，这些细胞相互联结形成…     

人类脑计划:神经科学领域划时代的里程碑

人类脑计划 (ｈｕｍａｎｂｒａｉｎｐｒｏｊｅｃｔ)是继人类基因组计划之后又一国际性科研大计划 ,其核心内容是神经信息学 (ｎｅｕｒｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ)。神经信息学是神经科学和信息科学交叉的新兴边缘学科 ,它的目标是利用现代化信息工具 ,使神经科学家和信息学家能够将脑的结构和功能研究结果联系起来 ,建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统 ,将不同层次有关脑的研究数据进行检索、比较、分析、整合、建模和仿真 ,绘制出脑功能、结构和神经网络图谱 ,从而解决目前神经科学所面临的海量数据问题 ,从基因…     

北京车展:科技演绎汽车工业高境界

<正> 也许没有什么其他机器改变人类生活的程度比汽车还要大。因而,现代汽车工业技术的创新和变革总是吸引着万众的目光。6月6日～13日,如山似海的人潮涌向北京国展中心,观看第七届北京国际汽车展。当那些流光溢彩,凝结着现代科学技术的光芒与人类聪明智慧的崭新汽车纷纷撩起神秘的面纱,——展现在专业人士与社会大众面前时,人们被汽车文明的光辉深深地打动了。这与其说是一次汽车展览,不如说     

人类登月的脚步

世界探月大事记●1959年,前苏联发射"月球1号"飞船,开始了人类对月球的考察。●1969年7月,美国"阿波罗11号"飞船登月成功,宇航员阿姆斯特朗和阿尔德林成为人类历史上首次踏上月球的宇航员。迄今,共有12名宇航员成功登月。●1990年1月24日,日本用M35-2型火箭成功发射了一颗"缪斯A"号科学卫星,成为世界上第3个探测月球的国家。●2000年2月,印度的月球计划正式起动,计划在2007年到2008年间向月球发射轨道探测器,执行给月球拍照、