2006
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蒲慕明:中国如何在脑科学竞赛中领先?

(译 / 红猪)我们对大脑仍然所知甚少。

不过,大脑已成为下一个研究界的必争之地。从2013年起,美国、欧洲、日本相继启动耗资以亿计、时长逾十年的大型脑科学项目。中国脑计划则在今年启动。中科院上海神经研究所所长蒲慕明(Mu-ming Poo)教授承认,中国在脑科学上起步晚而体量小,然而,中国也有独一无二的优势。

蒲慕明说:“中国脑计划如果能重视非人灵长类(尤其是猕猴)的研究领域,将能保证未来数十年后我国脑科学在国际上占领先地位”。(图片来源:duob.cn)

问:你被选中领导最新的中国脑计划。能介绍一下这个计划吗?

蒲慕明:这是一项庞大的事业,是中国顶级的科研计划。它在今年三月得到了全国人大的批准,为期15年。

问:这个计划希望达到怎样的目标?

蒲慕明:这个计划有三个部分,也就是我们所说的“一体两翼”。其中“体”指的是对认知功能神经基础的研究。我们将会运用各种技术,比如描绘出神经元的基因表达谱,比如脑成像。至于“两翼”就是应用科学。其中之一是治疗抑郁和成瘾之类的疾病,以及衰老引起的神经退行性疾病,比如阿尔兹海默症和帕金森症。中国人的寿命正在延长——上海的预期寿命已经达到82岁,且仍在增长,因此预防退行性疾病已经成为了一项紧急任务。我们还会开展自闭症的研究。

问:那第三个部分又是什么呢?

蒲慕明:这个部分有赖于信息技术和人工智能研究者。他们受到人脑的启发,也想开展一些项目。这部分研究也有两个方面。

其一是利用脑机接口(brain-computer interface)开发医学应用,比如神经义肢技术,它的原理是用人脑信号直接控制机器,以帮助严重伤残的人恢复行动。

还有就是信息技术方面了。虽然我们还不清楚人脑的工作原理,但是它的许多特征都可以纳入人工神经网络或人工智能系统中来帮助它们改进。AI的研究者需要从人脑中获得运算方法的灵感,比如受人脑架构启发的“神经形态”芯片("neuromorphic" chip)和其他模仿人脑的装置。

问:欧洲、美国和日本都已经拥有了各自的大型脑科学项目,中国能为这个领域贡献什么?

蒲慕明:中国神经科学的圈子很小,只有约6000名研究者,差不多是美国的十分之一。我们的目标不是和他们竞争,而是开展补充与辅助的工作。不过我们也有自己的优势,比如我们的患者人数庞大,比欧洲多出十倍。中国有900万阿尔兹海默症患者、200万帕金森症患者、3000万抑郁症患者、900万癫痫症患者。许多医学中心的研究者都花了大量功夫寻找这些疾病的早期标记,包括遗传标记和分子标记。

我们将继续寻找能用于早期诊断的生物标记。但首先还是要将所有信息录入一个中央数据库,否则是不会有太大成效的。这也将是我们这个计划的任务之一。

问:你们会如何利用这些信息去治疗神经疾病?

蒲慕明:我们将用这些信息来开发早期干预手段。对于受损的认知功能,既可以用药物干预,也可以设计脑训练项目来防止进一步恶化。我们还可以采用物理干预手段,比如经颅磁刺激(TMS)之类的非侵入式方法。不过这些手段都还不够精确,需要再做改进。许多药物也还处于开发早期,需要有合适的动物模型,其中最合适的就是人类以外的灵长类动物——这是中国和其他国家相比的另一个优势。

问:中国在动物的使用上有什么领先之处?

蒲慕明:我们的许多科研单位都拥有大量研究用的灵长类动物。比如我们已经建立了第一个自闭症的猴子模型、在猕猴身上复制了一个与人类自闭症有关的基因。这只猕猴在社会交往中表现出了类似自闭症的行为。

我们可以在这些猴子身上开展对人类使用的测试,也可以用它们来寻找受疾病影响的脑回路,从而修正病患的行为。未来或许还能建立抑郁症的猴子模型,那会非常有用的,因为之前还没有人建立过这样的模型。

问:常有其他国家的科学家搬到中国,因为这里更容易开展非人类灵长类动物的研究。中国在伦理上真的比较宽松吗?

蒲慕明:对于动物的生活环境和照料,我们严格遵守美国国家卫生研究院制定的伦理标准。在我们这里,一些动物吃的比人还好。比如我们有一群德国来的狨猴,吃的都是进口食品,因为我们想让它们吃已经习惯的饮食。在将来,中国的动物权利机构或许也会像西方那样,对非人类灵长类动物的研究提出质疑,因此我们必须向中国的民众说明这些研究的重要意义,并证明我们给动物的待遇是符合人道的。从医学角度看,确实需要使用猴子,因为使用它们能够挽救人的性命。

问:可还是有研究者指出中国有不受监管的实验室。

蒲慕明:中国之所以在这方面形象不佳,是因为我们在一些医学研究领域确有疏忽,比如有监管之外的实验室使用人类干细胞来研究疗法。中国政府已经对干细胞研究启动了严格监管。动物研究也是一样。这次的中国脑计划有助于监管的实施,正好借此机会把伦理标准强制推广到全国,因为我们可以对参与研究的每家单位开展检查,以保证他们遵守这些标准。

问:你对中国的研究是有长远规划的。你认为10年、20年、30年后将会有怎样的成果?

蒲慕明:10年其实很短暂,在医疗卫生方面,我希望届时能找到几种重要脑部疾病的早期标记。我们将对表现出早期迹象的病人试用各种干预手段。以10年为期,这是一个可行的目标。

20年后,人类疾病的啮齿类模型所能提供的有用信息将趋于枯竭,到那时,中国对灵长类研究的投入将会产生真正的贡献和价值。

到30年后,我们应该已经有了精确有效的技术可以刺激、修改脑部活动,从而达到治病的目的——也许还能达到其他目的。在社会层面,我们必须制定神经伦理规范,指导这些先进技术如何运用。

问:你个人会对脑科学中的哪项突破感兴趣?

蒲慕明:为自己着想,我希望能找到一种有效手段,能够在我需要睡觉时刺激脑中的睡眠中心——当然首先得找到这个中心的确切位置。 (编辑:游识猷)  
 

The End

发布于2016-10-20, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Olivier Dessibourg

科学记者,New Scientist 杂志撰稿人

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