人腦被認(rèn)為是自然界中最復(fù)雜、最高級(jí)、最精密的智能系統(tǒng)，揭示腦的奧秘已成為當(dāng)代自然科學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。
腦科學(xué)被稱為科研領(lǐng)域“皇冠上的明珠”，是研究大腦結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，是理解自然和人類本身的“最終疆域”，是生命科學(xué)最難以攻克的領(lǐng)域之一。
“腦科學(xué)”，廣義的來(lái)說(shuō)，就是研究大腦結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。
“大腦是你最重要的器官”，這是你的大腦在潛意識(shí)中告訴你的。但是大家思考過(guò)原因么？受傷時(shí)會(huì)本能的保護(hù)頭部；下雨沒(méi)有傘時(shí)，會(huì)下意識(shí)找東西或拿手蓋住頭頂；在看到、聽(tīng)到、感受到這個(gè)世界的過(guò)程中，大腦扮演了什么樣子的角色；是什么讓我們保持思考和學(xué)習(xí)？其實(shí)，這些都是腦科學(xué)的范疇。
目前人類對(duì)大腦的了解尚處于初級(jí)階段。自 2013 年起，美國(guó)、歐洲、日本相繼啟動(dòng)各自大型腦科學(xué)計(jì)劃，全球參與腦計(jì)劃的國(guó)家數(shù)量不斷擴(kuò)充壯大。
在中國(guó)，科學(xué)家通過(guò)多次討論，最終達(dá)成了一個(gè)共識(shí)，即理解人類認(rèn)知的神經(jīng)基礎(chǔ) —— 應(yīng)該成為“中國(guó)腦計(jì)劃”的核心。中國(guó)腦計(jì)劃提出了“一體兩翼”戰(zhàn)略。以 “研究腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)” 為主體，發(fā)展“重大腦疾病的早期診斷與干預(yù)”，發(fā)展“腦機(jī)智能技術(shù)”。
腦科學(xué)的研究首先是要理解大腦，理解腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)和工作原理，理解大腦是如何工作的。
20 世紀(jì)最重要的成果是完成了人類基因組 DNA 序列，21 世紀(jì)的重要工作是建構(gòu)完整的大腦結(jié)構(gòu)圖譜，并在此結(jié)構(gòu)圖譜的基礎(chǔ)上解析神經(jīng)環(huán)路的功能。人類大腦有 1000 億個(gè)神經(jīng)元，他們之間相互交流，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究與重大認(rèn)知功能障礙相關(guān)的腦疾病的診斷與治療，從研究大腦中知道大腦的正常狀態(tài)，以及為什么生病，從而保護(hù)腦、診斷治療腦疾病和創(chuàng)傷。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，跟大腦相關(guān)的疾病將近 30%，總體加起來(lái)超過(guò)了心血管病和癌癥。阿爾茲海默癥、抑郁癥、帕金森病、成癮等，這些病怎么來(lái)的并不清楚。
如果等科學(xué)家們把致病機(jī)理搞清楚，對(duì)于病人來(lái)說(shuō)就太晚了，社會(huì)負(fù)擔(dān)太大了。因此，如果能對(duì)疾病提前預(yù)警，進(jìn)行早期診斷，就能早期干預(yù)。比如探究阿爾茨海默癥的發(fā)病原理和神經(jīng)環(huán)路，進(jìn)行早期的干預(yù)，防止或延緩阿爾茨海默癥發(fā)病，減輕醫(yī)療負(fù)擔(dān)。其次，借鑒大腦智能的工作原理和大腦網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)規(guī)律，類腦人工智能可以進(jìn)一步提升它處理多樣復(fù)雜信息的能力。
目前，國(guó)家大力支持腦科學(xué)與類腦研究?！笆濉币?guī)劃提出強(qiáng)化腦與認(rèn)知等基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究，2021 年，將腦科學(xué)與類腦研究納入“科技創(chuàng)新 2030—— 重大項(xiàng)目”，共部署指南方向 59 個(gè)，國(guó)撥經(jīng)費(fèi)概算 31.48 億元?！笆奈濉币?guī)劃則明確提出瞄準(zhǔn)腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域。
所以現(xiàn)在的腦科學(xué)是生物科學(xué)里比較神秘的領(lǐng)域，從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，腦科學(xué)將成為未來(lái)生命科學(xué)發(fā)展中很重要的一個(gè)領(lǐng)域。腦科學(xué)是前沿科學(xué)，不但在這個(gè)世紀(jì)，甚至下個(gè)世紀(jì)依舊是前沿科學(xué)。
來(lái)源：《給青少年講腦科學(xué)》
作者：閆天翼
編輯：張潤(rùn)昕
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