“脑计划”：我知道你下一秒想什么

下一秒你会怎么想:抱怨节后综合症或者在情人节晚餐上头疼；你准备好给予一点爱或一个邪恶的想法了吗？目前，最先进的仪器也很难预测。从今年开始，科学家将试图解决这个难题。

一个名为“推进创新神经技术大脑研究计划”的科学项目正在加速进行。美国总统巴拉克·奥巴马(Barack Obama)去年4月提出的研究计划有一个宏伟蓝图:绘制人脑活动地图，了解人脑运作机制，从而读出人们的思维活动，检测脑部疾病。

美国并不是唯一一个瞄准大脑的国家。2013年初，欧盟委员会宣布“人脑工程”为欧盟未来10年的“新兴旗舰技术项目”。

《纽约时报》称，奥巴马*构想的宏伟计划相当于人类基因组计划。但是美国国立卫生研究院“大脑项目”研究委员会的联合主席威廉·纽瑟姆告诉《中国青年报》，“大脑项目”比基因项目复杂得多。与后者相比，“大脑计划”具有更深层次的科学意义。"

我们可以探索几光年以外的星系，但是我们对我们耳朵之间的大脑知之甚少。

描述人类的大脑？这听起来很简单，但正如奥巴马在新闻发布会上所说，“我们可以探索几光年以外的星系，但我们对我们两耳之间的3磅大脑知之甚少。”

这个看似不起眼的脑袋在大脑中有大约1000亿个神经元，它们相互交流并形成100万亿个突触。突触的数量比整个星系的恒星还要多。在大脑前，人类绞尽脑汁就像儿童仰望星空。一位神经科学家无奈地说:“我们不知道任何一个人大脑的工作机制。即使是一只拥有302个神经元的蠕虫，我们目前也无法理解它的神经系统。”

即使是最先进的科学技术也只能记录单个神经元或一小组神经元的信息。用哥伦比亚大学神经学家拉斐尔·尤塞特的话说，“这就像看电影，但电视屏幕只有一个像素。”

因此，也许当优塞特和哈佛大学分子遗传学家乔治·丘奇在2011年提议开发一种新技术来追踪人脑的功能连接性，最终达到可以测量单个神经元活动的水平时，引起了一片哗然。

美国神经生物学家马库斯·梅斯特指出，“大脑项目”是一个考虑不周的计划，甚至是一个错误的想法，是“基于科幻小说的作品”。

事实上，在目前的科学水平上，“大脑项目”听起来像是一个寓言。然而，尤斯特的提议仍然激起了科学家们的极大热情。在那一年年底，科维基金会的科学项目小组与美国国家卫生研究院、国防高级研究计划局和白宫科技政策办公室举行了一系列会议，以推动该项目。Yousset承认是他的“大脑活动图”最终演变成了“大脑计划”。

"奥巴马总统本人是大脑项目的发起人."纽瑟姆告诉《中国青年报》，“白宫科技政策办公室将每年向总统提议一些研究领域。脑科学是选定的研究领域之一。”

美国国会在2014财年批准1.1亿美元用于“大脑项目”。美国国立卫生研究院为此专门发布了一份指南。它计划花3年时间专注于6个领域，开发新的技术和方法来观察大脑神经元。

然而，就像“每个人都知道这是一大块脂肪，但他们不知道从哪里开始”，纽瑟姆坦率地说:“基因计划有一个清晰的计划来描绘人类的基因图谱。大脑计划没有明确的计划。目的是理解大脑是如何工作的，但很难描述具体的任务。”

我们已经为这一飞跃做好了准备，尽管还不清楚它是什么。

这是一个如此不可靠但昂贵的科学研究计划，几乎让全世界的神经科学家都震惊了。“大脑项目”提出一个月后，大量神经科学家、物理学家和工程师聚集在美国弗吉尼亚州阿灵顿。

奥巴马在4月份的声明中没有指出一些关键细节，比如计划的具体目标和实施计划。因此，5月6日由美国国家科学基金会和加利福尼亚奥克斯纳德的库夫利基金会举办的关于该计划的第一次主要讨论吸引了大量来自神经科学领域的研究人员。

酒店的宴会厅“充满了兴奋、希望、焦虑和紧张”。在接受《自然》杂志采访时，哈佛医学院的神经生物学家、研讨会的组织者之一万文典承认，研讨会非常混乱。

即使没有人确切知道这个大事件是什么，人们仍然害怕错过神经科学中的“下一个大事件”。温迪安说:“我们相信我们已经为这一飞跃做好了准备。至于这一飞跃是什么，将朝着什么方向发展，仍在讨论之中。”

其他人将“大脑项目”描述为罗尔沙赫实验:对于一个不确定的问题，每个研究者都被邀请陈述他的希望和不确定的情绪。

直到去年九月，“大脑项目”最终确定了九个研究领域。每个领域都有一个复杂而困难的名称:脑细胞类型的统计、大脑结构图的建立、大规模神经网络记录技术的发展、操作神经回路的工具的发展、对神经细胞和个体行为之间关系的理解、神经科学实验与理论、模型、统计的整合等。，描述人脑成像技术的机制，建立收集人体数据用于科学研究的机制，以及知识传播和培训。

如果你用另一种方式来表达这些模糊的科学术语，你可能会理解这个计划的意义。纽瑟姆告诉《中国青年报》记者，在今年6月提交的一份研究报告中，“大脑计划”将被制定为一个短期、中期和长期计划。其中，在未来7-12年的长期计划中，科学家将主要了解每个脑细胞的类型及其内部关系。

"目前，没有人知道到底有多少种脑细胞存在."纽瑟姆说:“这项研究非常关键，就像在制造机器或组合机器之前，你必须先了解每个部件的结构一样。在此基础上，我们希望能够研究控制大脑活动的机制和整个大脑联系图谱。”

这不像解剖大脑或制作大脑扫描仪那么简单。科学家需要一步步来:5年后，监测秀丽隐杆线虫的几乎整个大脑活动，它的大脑有302个神经细胞和大约7000个神经节点；10年后，果蝇大脑中大约130，000个神经细胞的图谱将会完成。15年后，观察斑马鱼的大脑活动或大鼠大脑皮层某些区域的活动。

《纽约时报》甚至乐观地预测，科学家们可能会在未来10年内绘制一幅人类大脑活动的综合地图。

科学家们在2014年无法完全绘制和模拟整个人脑，但今年这些事情开始步入正轨。

尽管花了10年时间，耗资超过30亿美元，但奥巴马相信这笔高额投资是值得的。“我们在人类基因图谱研究上每投资1美元，就能获得140美元的回报。”以此为例，他相信“大脑工程”将为美国带来丰厚的回报。

科学家们分析说，一旦研究取得进展，该计划将进一步了解阿尔茨海默氏病和帕金森氏综合症等疾病，并有望为目前各种无助的精神疾病带来新的治疗方法。

据报道，医学研究已经发现了500多种脑部疾病，包括偏头痛、精神分裂症和老年痴呆症。在欧洲，大约三分之一的人口将患有与大脑相关的疾病，这影响到几乎所有的欧洲家庭。近年来，这一领域的医疗费用已经达到每年8000亿欧元，而且这个数字将随着老龄化社会的加深而上升。

此外，绘制人脑地图可能会给人工智能带来巨大突破。这些都将极大地促进经济发展，提高人类的认知水平。

然而，怀疑主义来自世界各地。欧洲分子生物学组织的科学家德特勒夫·威格尔立即表示:“现在启动这样一个数十亿美元的‘大脑项目’是不是太草率了？国家卫生研究院只是想证明它有更多的钱吗？”

事实上，许多欧洲国家也在准备研究大脑。在距离白宫6000公里的英国柴郡的一次会议上，一些神经科学家和纳米科学家展望了神经科学研究的未来——有一天他们可以同时记录数千甚至数百万个神经元的电脉冲。

去年年初，欧盟委员会宣布“大脑工程”将在未来10年成为欧盟的“新旗舰技术项目”。为此，将制定一项专门的研发计划，并将在未来10年投资10亿欧元。

然而，欧盟的“大脑项目”和“大脑计划”是非常不同的。纽瑟姆告诉《中国青年报》:“两者最大的不同在于他们的目标不同。”前者利用已知信息用计算机描述人脑数据，其目的是用计算机模拟人脑。美国人认为他们需要更多的数据，比如脑细胞的类型以及它们之间的联系。

“现在把大脑活动放到电脑环境中还为时过早，还需要更多的数据支持。”纽瑟姆的语气中似乎有一丝不屑，“欧洲的做法只是一步一步来。”

在他看来，这两个大脑程序也是互补的:如果美国发现任何新的数据来支持欧洲大脑程序的计算机模拟，在英国模拟过程中发现的新数据也可以给美国一些启示。

美国“大众科学”网站指出，“科学家无法在2014年完全绘制和模拟整个人脑，但2014年是所有这些事情开始步入正轨的一年”。

中国与美国隔着太平洋，似乎也对启动“人才工程”感兴趣。根据中国科学院2013年发布的研究报告《2020年科技发展新趋势和战略选择》，脑科学是“科学的最后堡垒和最终前沿”。

香港大学脑与认知科学国家重点实验室主任谭丽海带领一个由世界各地学者组成的研究团队参与“973计划”，一直从事中国脑功能的研究。在接受媒体采访时，他表示:“如果中国能够启动大脑项目，这也是一件好事。”