張鈸院士：我看類腦計(jì)算現(xiàn)在靠譜了。
隨著歐、美、日相繼啟動(dòng)各種人腦計(jì)劃，中國也將全面啟動(dòng)自己的腦科學(xué)計(jì)劃。據(jù)媒體報(bào)道，“中國腦計(jì)劃”已獲國務(wù)院批示，并被列為“事關(guān)我國未來發(fā)展的重大科技項(xiàng)目”之一，將從認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦和模擬腦三個(gè)方向全面啟動(dòng)。
上海將腦科學(xué)與人工智能列為重大科技項(xiàng)目
在上海市政府、中國科學(xué)院、中國工程院聯(lián)合主辦的主題為“腦信息與人工智能”的東方科技論壇上，中科院院士、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院教授楊雄里介紹，“中國腦計(jì)劃”已經(jīng)籌備了兩三年時(shí)間。其間，相關(guān)合作單位多次醞釀?dòng)懻�，并最終形成共識(shí)。楊雄里說，認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦和模擬腦三方面的研究將形成“一體”（腦認(rèn)知原理的基礎(chǔ)研究）“兩翼”（腦重大疾病、類腦人工智能的研究）的研究格局。
近幾年，根植于腦科學(xué)的人工智能研發(fā)取得突破性進(jìn)展，引發(fā)了新的科技和產(chǎn)業(yè)革命。據(jù)介紹，類腦計(jì)算和人工智能研究是“中國腦計(jì)劃”的重要組成部分。上海市政府已將腦科學(xué)與人工智能列為市重大科技項(xiàng)目，復(fù)旦大學(xué)也牽頭聯(lián)合十幾所高校及中科院研究所，成立了“腦科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心”，積極推進(jìn)和參與“中國腦計(jì)劃”的實(shí)施。
據(jù)悉，上海的腦科學(xué)與人工智能研究項(xiàng)目將以類腦人工智能研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化為核心，從下述的“濕”“軟”“硬”和“大規(guī)模服務(wù)”這四個(gè)方向展開。具體包括：構(gòu)建腦科學(xué)大數(shù)據(jù)和腦模擬平臺(tái)，解析大腦認(rèn)知和信息處理機(jī)制，即通常意義上的生物實(shí)驗(yàn)（濕）；發(fā)展類腦人工智能核心算法，研發(fā)類腦人工智能軟件系統(tǒng)，如最近十分流行的深度學(xué)習(xí)算法就是一個(gè)特例（軟）；設(shè)計(jì)類腦芯片和類腦機(jī)器人，研發(fā)類腦人工智能硬件系統(tǒng)，從各種智能可穿戴設(shè)備到工業(yè)和服務(wù)機(jī)器人（硬）；開展類腦技術(shù)在包括腦疾病在內(nèi)的重癥疾病的早期診斷、新藥研發(fā)以及智能導(dǎo)航、智能專業(yè)芯片、公共安全、智慧城市、航空航天新技術(shù)、文化傳播等領(lǐng)域的應(yīng)用研究，推動(dòng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化（大規(guī)模服務(wù)），并引進(jìn)和培養(yǎng)類腦人工智能領(lǐng)域交叉學(xué)科人才，使上海在即將到來的智能技術(shù)科技浪潮中占據(jù)領(lǐng)先地位，成為東方生物腦智能技術(shù)中心、類腦人工智能人才的集聚高地。
楊雄里院士：籌劃中國腦科學(xué)計(jì)劃的兩個(gè)問題
以闡明腦和神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理和機(jī)制為目標(biāo)的腦科學(xué)（神經(jīng)科學(xué)），是生命科學(xué)乃至所有自然科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的分支之一，通常被認(rèn)為是自然科學(xué)的“最后疆域”（last frontier）。腦科學(xué)研究目前正在掀起新的高潮，反映了它所蘊(yùn)涵的科學(xué)意義，以及對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用，正日益深刻地為人們所認(rèn)識(shí)。在科學(xué)界和政府的高度專注下，美國、歐盟和日本相繼提出了各自的腦計(jì)劃。中國神經(jīng)科學(xué)家們，以不遑多讓的歷史使命感和拳拳愛國之心，建議籌劃“中國腦計(jì)劃”，以大力加強(qiáng)我國腦科學(xué)研究，這一建議得到了政府部門的積極回應(yīng)。在科技部的領(lǐng)導(dǎo)下，“中國腦計(jì)劃”正在緊鑼密鼓地籌劃中。在籌劃過程中，科學(xué)家們已經(jīng)涉及到許多值得注意的共性問題，如基礎(chǔ)與臨床、應(yīng)用的結(jié)合，基礎(chǔ)研究對(duì)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)，新技術(shù)、方法的研發(fā)和應(yīng)用等等。在本文中我想就以下二個(gè)問題略陳管見，一是“中國腦計(jì)劃”如何努力體現(xiàn)中國特色；二是在籌劃“中國腦計(jì)劃”時(shí)如何考慮我國腦科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。
一、關(guān)于“腦計(jì)劃”的中國特色
我國腦計(jì)劃的中國特色至少需要考慮以下幾點(diǎn)。在基礎(chǔ)研究方面，不僅應(yīng)該考慮學(xué)科發(fā)展的前沿，也需要考慮我國的研究基礎(chǔ)、隊(duì)伍，以及是否有獨(dú)特的思路等各種因素。以神經(jīng)環(huán)路（由神經(jīng)細(xì)胞特殊的連接點(diǎn)——突觸形成，是腦的基本功能單元）為例，神經(jīng)科學(xué)界均認(rèn)為解析其功能原理及機(jī)制是腦科學(xué)的前沿關(guān)鍵問題之一，但是以解析實(shí)施哪些功能的神經(jīng)環(huán)路為目標(biāo)，凝煉什么科學(xué)問題，則需要考慮到我國的特殊情況，這樣才有可能在有限的人力、物力條件下，在較短時(shí)間內(nèi)形成優(yōu)勢，從而在激烈的競爭中搶占先機(jī)。在臨床相關(guān)問題的研究方面，顯然需要考慮到我國神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病率和特點(diǎn)。此外，我國在這方面的一個(gè)優(yōu)勢是，擁有最廣大的各種疾病的患者群；如果經(jīng)過科學(xué)的組織，有可能形成種類齊全、資料完整的樣本庫，這是使我國有關(guān)研究走在前列的重要基礎(chǔ)。在類腦人工智能研究方面，如果能夠緊密聯(lián)系產(chǎn)業(yè)發(fā)展、轉(zhuǎn)型的重大需求，無疑將在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的進(jìn)程中起到更重要的作用。
二、關(guān)于促進(jìn)腦科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
腦科學(xué)既然是自然科學(xué)的“最后疆域”，涉及的是對(duì)人類具有根本意義的重大問題，我們必須對(duì)其研究進(jìn)程的長期性有足夠的思想準(zhǔn)備。對(duì)腦的高級(jí)功能的研究，特別是高級(jí)認(rèn)知功能的研究，有其固有的復(fù)雜性。腦的高級(jí)功能是一種涉及大群神經(jīng)元活動(dòng)以及相互作用的動(dòng)態(tài)過程，這種過程會(huì)因內(nèi)、外環(huán)境的變化而顯現(xiàn)出極其復(fù)雜的、多維度的改變，這種變化所導(dǎo)致的后果便是：腦活動(dòng)的不確定性和難以重復(fù)（例如，幾乎無法在相同的物理環(huán)境中重復(fù)同樣的夢境）。這給實(shí)驗(yàn)性研究帶來了許多困難。從另一個(gè)角度來看，這意味著腦高級(jí)活動(dòng)（精神活動(dòng)）遵循的規(guī)律并不完全與物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，需要應(yīng)用與通常實(shí)驗(yàn)科學(xué)不同的技術(shù)、方法去探索新的規(guī)律。腦研究的另一個(gè)復(fù)雜性是，神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能不僅在機(jī)體發(fā)育的過程中不斷改變，而且在成熟后也不是一成不變的，會(huì)隨著環(huán)境、刺激等狀態(tài)而發(fā)生可塑性變化�？傊�，神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)不同于一般物理、化學(xué)系統(tǒng)，甚至一般生物學(xué)系統(tǒng)的一種特殊的系統(tǒng)。與這樣一個(gè)龐大無比、復(fù)雜的、又不斷變化的系統(tǒng)打交道，不可能一蹴而就。這就需要我們?cè)诨I劃“中國腦計(jì)劃”時(shí)，努力作好安排，以保證我國在研究方向和研究團(tuán)隊(duì)方面的可持續(xù)發(fā)展，從而使對(duì)腦科學(xué)重大問題的探索不致半途而廢，功虧一簣。
清華大學(xué)類腦計(jì)算中心揭牌，全國類腦計(jì)算論壇召開
4月18日下午，清華大學(xué)類腦計(jì)算中心揭牌儀式在清華大學(xué)FIT樓多功能廳舉行，清華大學(xué)薛其坤副校長主持揭牌儀式，邱勇校長致辭。清華大學(xué)七個(gè)院系負(fù)責(zé)人同賀類腦計(jì)算中心成立，學(xué)術(shù)委員會(huì)主任張鈸院士說：“我看類腦計(jì)算現(xiàn)在靠譜了。”清華大學(xué)類腦計(jì)算中心主任施路平介紹了類腦計(jì)算中心的任務(wù)與規(guī)劃，類腦計(jì)算中心科研團(tuán)隊(duì)的核心成員就類腦計(jì)算芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)、類腦計(jì)算芯片制程和集成、類腦計(jì)算仿真軟件、類腦計(jì)算建模和編碼，腦神經(jīng)計(jì)算、類腦計(jì)算器件和材料等課題進(jìn)行了研討。
4月19日，全國類腦計(jì)算論壇召開，清華大學(xué)類腦計(jì)算中心主任施路平主持論壇。中科院院士、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院教授楊雄里到會(huì)對(duì)中國腦計(jì)劃的方向進(jìn)行闡述。來自全國各科研單位和高校的類腦計(jì)算專家針對(duì)神經(jīng)形態(tài)器件和材料、類腦計(jì)算信息理論、類腦計(jì)算硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、腦神經(jīng)計(jì)算和類腦計(jì)算軟件模擬進(jìn)行研討。其中中科院計(jì)算所陳天石研究員的報(bào)告題目是《寒武紀(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)》，浙江大學(xué)潘綱教授的報(bào)告為《混合智能》，北京大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任黃鐵軍教授的報(bào)告主題為《大腦功能模擬進(jìn)展與設(shè)想》，上海交大陳海波教授的報(bào)告題目為《面向大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)軟件支持》。
與會(huì)專家就類腦計(jì)算的熱點(diǎn)議題和中國腦計(jì)劃的內(nèi)容進(jìn)行了熱烈討論。
中科院自動(dòng)化所成立類腦智能研究中心
4月15日，中科院自動(dòng)化所類腦智能研究中心正式成立，整體性啟動(dòng)類腦智能研究。
為推動(dòng)研究所在類腦智能領(lǐng)域的科學(xué)研究，積極參與國家創(chuàng)新科研戰(zhàn)略,進(jìn)一步推動(dòng)未來智能科學(xué)與信息技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化所整合集結(jié)了研究所相關(guān)優(yōu)勢學(xué)科方向與科研團(tuán)隊(duì)，成立了類腦智能研究中心，協(xié)同進(jìn)行類腦智能的科研和戰(zhàn)略推進(jìn)。類腦智能研究中心將融合智能科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)的多學(xué)科優(yōu)勢，研究創(chuàng)新性的認(rèn)知腦模型，實(shí)現(xiàn)類腦信息處理、類腦智能機(jī)器人等相關(guān)領(lǐng)域理論、方法與應(yīng)用的突破。類腦智能研究中心的主要研究方向包括：多模態(tài)感知、自主學(xué)習(xí)與記憶、思維、決策、動(dòng)作等相關(guān)的認(rèn)知腦模擬、類腦多模態(tài)信息處理、以及基于神經(jīng)機(jī)制的類腦機(jī)器人。
經(jīng)過十二五期間的不斷凝練與提升，自動(dòng)化所提出了類腦智能工程戰(zhàn)略，部署先期探索科研團(tuán)隊(duì)，目前發(fā)展態(tài)勢良好。在戰(zhàn)略與科研初步探索階段,一方面積極向國家有關(guān)部門建言，同時(shí)開展基礎(chǔ)與探索性研究。目前在針對(duì)腦皮層認(rèn)知功能的計(jì)算模擬、自主學(xué)習(xí)機(jī)制及其計(jì)算實(shí)現(xiàn)、腦知識(shí)圖譜、“手、眼、腦”協(xié)同的認(rèn)知機(jī)器人等方面取得階段性進(jìn)展。
自動(dòng)化所認(rèn)知腦模擬仿真平臺(tái)
在學(xué)術(shù)交流方面，類腦智能中心積極開展廣泛的國內(nèi)外合作。近期已與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)共建成立了“中瑞數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，開展神經(jīng)信息學(xué)平臺(tái)合作研究；與美國塔夫茨大學(xué)、波士頓大學(xué)合作開展認(rèn)知腦模擬研究；并與中科院神經(jīng)所、北京師范大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)研究院等單位保持密切合作關(guān)系。
未來，類腦智能研究中心將進(jìn)一步加強(qiáng)與國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)界開展廣泛深入的合作，搭建類腦智能國際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，致力于成為腦與智能科學(xué)交叉領(lǐng)域國際領(lǐng)先的研究中心。