美國(guó)“腦計(jì)劃”透視
來(lái)源：新華網(wǎng) 2013-4-3 任海軍
美國(guó)白宮2日正式公布一項(xiàng)被認(rèn)為可與人類基因組計(jì)劃相媲美的腦科學(xué)研究計(jì)劃（以下簡(jiǎn)稱“腦計(jì)劃”），以探索人類大腦工作機(jī)制、繪制腦活動(dòng)全圖、針對(duì)目前無(wú)法治愈的大腦疾病開(kāi)發(fā)新療法。這項(xiàng)計(jì)劃有三大特點(diǎn)，即通過(guò)公私合作的方式完成，潛在影響力深遠(yuǎn)，同時(shí)面臨艱巨挑戰(zhàn)。
公私合作
在“腦計(jì)劃”中，美國(guó)將采取“集中力量辦大事”的思路，吸納公立和私營(yíng)的科研機(jī)構(gòu)共同參與。
多家聯(lián)邦公立機(jī)構(gòu)將為此撥款，如美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院將在2014財(cái)年為“腦計(jì)劃”投入約4000萬(wàn)美元，該機(jī)構(gòu)下屬的15個(gè)研究所和中心將參與其中。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)將提供2000萬(wàn)美元，用于開(kāi)發(fā)分子尺度的探測(cè)裝置，力爭(zhēng)能感知并記錄神經(jīng)網(wǎng)活動(dòng)，并通過(guò)“大數(shù)據(jù)”技術(shù)增進(jìn)對(duì)大腦思維、情感、記憶等活動(dòng)的理解。
美國(guó)軍方也參與其中，國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局計(jì)劃投入5000萬(wàn)美元，著重開(kāi)發(fā)一系列能捕捉、處理神經(jīng)元和染色體活動(dòng)狀態(tài)的工具，建立相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)和修復(fù)機(jī)制，以期在士兵遭遇應(yīng)激壓力、腦損傷、記憶損失等問(wèn)題時(shí)協(xié)助診斷和治療。
在私營(yíng)機(jī)構(gòu)中，一些相關(guān)研究項(xiàng)目在“腦計(jì)劃”正式啟動(dòng)前就已起步。例如艾倫腦科學(xué)研究所在去年3月啟動(dòng)為期10年、旨在理解大腦活動(dòng)的項(xiàng)目，每年將為此提供6000多萬(wàn)美元。霍華德•休斯醫(yī)學(xué)研究所于2006年啟動(dòng)主要研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新園區(qū)，每年將提供至少3000萬(wàn)美元的資助。
上述項(xiàng)目都將融入“腦計(jì)劃”之中。此外，卡維理基金會(huì)將在今后10年內(nèi)每年提供約400萬(wàn)美元資金，索爾克生物研究所將總共提供2800多萬(wàn)美元，支持部分“腦計(jì)劃”項(xiàng)目。分析人士認(rèn)為，“腦計(jì)劃”將促進(jìn)美國(guó)公私科研機(jī)構(gòu)之間的合作，推動(dòng)腦科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的跨學(xué)科交流。
影響深遠(yuǎn)
過(guò)去10年中，科學(xué)家已在腦科學(xué)領(lǐng)域取得了一系列重要發(fā)現(xiàn)，為實(shí)施“腦計(jì)劃”打下基礎(chǔ)。這些發(fā)現(xiàn)包括人類基因組測(cè)序、研制出為神經(jīng)連接繪圖的新工具、提高造影技術(shù)的分辨率等。現(xiàn)在科學(xué)家已能利用光脈沖確認(rèn)大腦中具體的細(xì)胞活動(dòng)如何影響行為，還可利用高分辨率造影技術(shù)觀測(cè)大腦如何在架構(gòu)和功能上連接。
“腦計(jì)劃”無(wú)疑將進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)展，白宮在啟動(dòng)該計(jì)劃的聲明中強(qiáng)調(diào)了其深遠(yuǎn)影響——“腦計(jì)劃將加速新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使研究者能繪制復(fù)雜神經(jīng)回路圖像，實(shí)時(shí)捕捉大腦中‘一念閃過(guò)’時(shí)細(xì)胞間的交互動(dòng)態(tài)。”
“這些技術(shù)將打開(kāi)探索大腦如何記錄、處理、使用、存儲(chǔ)、找回海量信息的大門，加深對(duì)大腦功能和復(fù)雜行為的理解。”
美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬還強(qiáng)調(diào)了“腦計(jì)劃”的經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響，認(rèn)為該計(jì)劃能促進(jìn)就業(yè)，具有改善全球數(shù)十億人生活的潛力。哥倫比亞大學(xué)教授、卡維理腦科學(xué)研究所聯(lián)合所長(zhǎng)拉斐爾•尤斯特接受新華社記者采訪時(shí)也表示，這項(xiàng)計(jì)劃在推動(dòng)科學(xué)進(jìn)展和提高治療腦疾病能力的同時(shí)，還有促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的潛力。
前路多艱
“腦計(jì)劃”雄心勃勃，執(zhí)行起來(lái)卻可能困難重重。奧巴馬對(duì)此有清醒的認(rèn)識(shí)，他在2日會(huì)見(jiàn)科學(xué)家時(shí)表示：“作為人類，我們能夠確認(rèn)數(shù)光年外的星系，我們能研究比原子還小的粒子，但我們?nèi)詿o(wú)法揭示兩耳間三磅重物質(zhì)（指大腦）的奧秘。”
首先是技術(shù)上的難度。人腦由錯(cuò)綜交織的神經(jīng)元構(gòu)成。科學(xué)家承認(rèn)，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)對(duì)大腦的探索才剛剛觸及這個(gè)巨大科學(xué)挑戰(zhàn)的表層。這類研究的慣例是從動(dòng)物模型出發(fā)，動(dòng)物研究當(dāng)前的最高水平是可以同時(shí)從約1000個(gè)神經(jīng)元中取樣，但人腦有850億到1000億個(gè)神經(jīng)元。
倫理方面的擔(dān)憂也不言而喻。“腦計(jì)劃”中的一些技術(shù)設(shè)想如果實(shí)現(xiàn)，便可用于操縱神經(jīng)元，這不僅讓人擔(dān)心會(huì)產(chǎn)生“讀心術(shù)”，還對(duì)大腦是否被控制感到疑慮。
奧巴馬在今年2月的國(guó)情咨文中說(shuō)：“希望和人類基因組計(jì)劃一樣，通過(guò)10年努力繪制出完整的人腦活動(dòng)圖。”但有美國(guó)媒體在報(bào)道中認(rèn)為，奧巴馬設(shè)定的這個(gè)目標(biāo)，難度或許比結(jié)束阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)或與他的共和黨對(duì)手尋求共識(shí)還艱巨。
