人脑工程领域缺乏领军企业 探索路上坎坷前行
欧盟委员会1月底宣布,人脑工程已入选“未来新兴旗舰技术项目”,将设立专项研发计划。该计划将在未来10年内获得10亿欧元的经费。无独有偶,2月12日,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。据美国媒体披露,奥巴马政府有望最早在3月出台一项探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的研究计划。这一计划将耗时10年、投资数十亿美元。
欧美双双“锁定”人脑工程,意味该产业未来前景不可限量。业内独立研究机构SHARPBRAINS发布的研究报告显示,自2009年金融危机过后,人脑工程领域的产业规模持续增长,2012年相关产业规模约为10亿美元,2020年有望增长至60亿美元。不过,人脑工程领域由许多小型企业组成,对于战略投资者来说,仍需要对该产业进行更细致的观察以及更专业的了解。
人脑工程的探索之路也难言一帆风顺。业内专家警告称,尽管近年来相关科学研究日益深入,然而对人脑高级功能的研究,在很大程度上仍是未知领域。人脑科学仍然是现代人体科学中未知因素最多的领域,是科学界最难攻克的“堡垒”。
欧美计划加大研发力度
欧盟委员会指出,对人脑的研究及相应的技术研发至关重要。这不但有助于帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病的诊断和治疗,同时还可揭示人脑的高能效、高可靠性之谜,对人工智能研发具有重大作用。根据欧盟委员会的决定,人脑工程研发计划将由瑞士洛桑联邦理工学院教授亨利·马克拉姆(Henry Markram)牵头,由87个来自世界各地的研发团队承担任务,力争以神经系统学、医学应用、计算机三大领域为突破口开展研发计划。研发团队日前发布声明称,先期将建立信息和传播技术(ICT)研究平台,由上述三大领域专家将相关研究进行汇集,初期费用将达11.9亿欧元。先期费用约6.43亿欧元将从欧洲议会划拨,待到平台应用价值显现后,再计划吸取部分行业以及公众投资。
在研发规划上,欧盟研发团队表示,第一阶段为“上升期”,预计耗时两年半,主要聚焦于ICT研究平台的搭建;第二阶段为“操作期”,预计耗时4年半,ICT研究平台将开始收集分析相关数据,并将由神经系统学、医学应用、计算机方面专家展开研究;第三阶段为“持续期”,预计耗时3年,在先前的研究工作同步推进之际,聚焦于获得“金融方面的自我持续发展”能力,确保研发成果成为欧洲科学、工业界的“永久资产”。
美国方面的研究计划细节还不得而知。但据媒体披露,研究计划名为“脑活动绘图”(Brain Actvity Map),参与者包括国家卫生研究院、国防部高级研究项目局、国家科学基金会等联邦机构,一些私营研究基金会以及神经学家和纳米科学家组成的团队。
不过,“脑活动绘图”也面临一些变数。部分学者称,目前人类对于人脑的研究还非常有限,“甚至连一只苍蝇的脑部都没有研究清楚”,整个计划的可行性值得质疑;还有观点认为,美联邦资源是否做到了“优化配置”存在疑问,美政府不应该在单独一个项目上投入巨资,更何况该项目还缺乏明确目标,“大型项目并不利于以个人探索发现为动力的科学发展”;另外,由于当下美国政府财源紧张,究竟该项目最终能够获得多少拨款,尚是未知数。
最难攻克的“堡垒”
上世纪50年代,科学界开始对人脑研究发生兴趣,但受制于设备方面,相关研究仅局限针对动物的脑部进行。到了60、70年代,科学家针对人脑的前额皮层进行了一些研究。随着计算机技术、核磁共振成像技术等取得了突破,人脑科学研究开始成为世界热门的前沿科研领域。各主要经济体纷纷于90年代制定了脑科学研究的长远计划,美国政府命名90年代为“脑的10年”,支持发展神经科学,促进脑的研究。日本继1986年制定并实施将脑研究放在重要位置的《人类前沿科学计划》之后,又于1996年推出了“脑科学时代”的为期20年的脑科学计划纲要。在我国,脑功能研究列入了重大基础科学研究计划——“攀登计划”。
由于神经信息学是人脑研究的核心内容。1996年,以美国为首的神经信息学工作组建立了国际性科研计划——人类脑计划,参与国包括英、德、法、日等19国,旨在组织和协调全世界神经科学和信息学家共同研究脑、开发脑和创造脑。2001年,我国科学家也加入了该计划。
进入21世纪以来,随着相关理论的完善和新实验工具的涌现,大脑最深层的一些奥秘开始浮出水面。研究人类认知过程与大脑的关系成为可能。2006年,美国研究人员成功绘制出老鼠大脑基因图谱。由于老鼠与人类90%的基因存在相似性,这一成果被认为向解开人类大脑之谜迈出了重要一步。2008年,日本科学家发明出用图像显示人脑活动的技术,世界上首次将人脑的直观活动图像化。2010年,美国推出“人类连接组计划”,通过扫描上千名健康成年人的大脑,比较他们大脑各区域神经连接的不同,以
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