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关于脑论文范文资料 与美国脑计划借鉴有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:脑范文 科目:职称论文 2024-03-01

《美国脑计划借鉴》:此文是一篇脑论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。

中国可以利用美国脑计划开发的新技术来研究灵长类脑的连接、发育、电活动以及高级脑认知行为,为世界脑科学做出独特的贡献

中国科技、经济、社会发展对神经科学和人工智能技术发展提出了巨大的需求.以神经计算、仿真记忆存储、智能机器为代表的战略性经济增长点,也将成为抢占未来20-30年智能社会和超智能社会发展先机的关键.

基础研究和产业融合“分秒必争”

如今人类对自然的控制能力越来越强,人们也越来越想了解这一“控制自身的器官”——大脑.脑科学研究不仅是当前国际科技前沿的热点领域,也是理解自然和人类本身的“终极疆域”.

2013年4月,美国奥巴马政府宣布启动美国“脑计划”.几乎在同时,欧盟宣布将“人脑工程”作为其未来10年的“新兴旗舰技术项目”.随后,日本和其他国家也相继启动了自己的脑计划.一时间,世界各国开始了一场“脑科技”竞赛,脑计划被看作是可以和“人类基因组计划”相媲美的大科学项目.在此大背景下,中国脑计划也呼之欲出.

2016年,中国“脑科学和类脑研究”被“十三五”规划纲要确定为重大科技创新项目和工程之一.目前,“脑科学和类脑研究”作为“科技创新2030重大项目”已启动的4个试点之一,进入编制项目实施方案阶段.

实际上,神经科学和类脑人工智能是在当代多学科交叉背景下,传统经典学科重新崛起的典型代表.可以用“野蛮生长”来形容近两年人工智能领域风起云涌的发展态势,吸取了脑科学研究精华的类脑人工智能及其应用,将给世界带来重大的突破性变革.

中国虽然在语音识别、脑组织显微成像等个别技术领域在国际水平上可以“领跑”,但要在更多的领域进入“领跑”梯队还有很长的路要走.未来,哪个国家能领先占领脑科学和类脑研究的高地,很大程度上要看谁能率先实现基础研究和产业融合发展.全球脑科学和类脑研究正处在重大的历史窗口期,中国不容错过.

美国脑计划的起因和发展

美国的脑计划有一个奇葩的开始,是在科技界纷乱的反对声音中才找到方向.

2012年初,奥巴马总统科技政策办公室找到基因组学、脑科学、合成生物学、纳米技术等方面的著名科学家,希望他们提出一个类似人类基因组计划那样的脑科学计划.经过一番酝酿,这些科学家提出了一个名为大脑活动图谱绘制(Brain Activity Mapping,BAM)的计划,即通过记录各种脑活动中涉及的每一个神经元的每一个动作,来绘制出第一幅囊括大脑所有活动的详图,其最终的应用包括通过直接改变神经回路中的电活动来改变人脑功能和治疗脑疾病.

同年4月,时任美国总统奥巴马宣布要启动该计划,即刻在美国科技界引起轩然大波,众多科学家纷纷表示反对.在纷乱的反对声音中,意见主要集中在两点:一是在设计BAM的过程中,并没有经过众多科学家的深入讨论,它只是少数专家和白宫科技顾问们闭门造车的结果.因此,该计划到底是否可行、有多大意义,还值得商榷.二是白宫的科技政策办公室可以决定是否要做,但不应该决定要做什么、怎么做,或者参和管理具体科学项目的实施.

面对批评,奥巴马决定由美国国立健康研究院(NIH)作为领导机构,组织协调美国脑计划,吸收并平衡各方意见.他任命NIH的院长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)负责该计划,因为此人曾经领导了美国的人类基因组计划,得到了科学家们的认可和各界的赏识.柯林斯随后组织了由美国能源部、自然科学基金会(N*)和美国国防部等部门共同参和制定美国脑计划.他认为,脑计划要做什么、如何做,要由科学家们讨论得出,不能由政府部门制定.之后,他任命了两个科学家做专家委员会共同主席,一个是德高望重的灵长类认知研究专家、斯坦福大学教授比尔·纽萨姆(Bill Newsome),另外一个就是对BAM提出尖锐批评的科里·巴格曼(Cori Bargmann).这是一个非常有趣的美国式的化解意见方式:你的意见最大,就让你来做主席,参和并主持整个工作的进行.纽萨姆和巴格曼作为共同主席,邀请了20多位举世公认的脑科学不同领域的学术领袖参加专业委员会.为了避嫌,专家委员会成员不能申请脑计划的基金.

专家委员会提出来一个非常创新的组织研讨方法:每次开会前先确定一个主题,广泛征集神经科学界对该主题的意见;开会时网上直播整个过程,全美国的科学家们都可以看到专家委员会成员对每一个主题的讨论;各地的科学家们还可以进行网上互动,提出问题、看法和意见;会后还有书面提意见的机会.经过十几轮这样的讨论,最后形成了美国脑计划的定位、方向、目标以及里程碑和时间表,并将整个計划向全社会公布.

经过反复的讨论,脑计划专家委员会决定放弃之前提出的BAM计划.他们认为,在脑科学中还没有一个像“全基因组测序”那样具有明确终点的科学问题.而在有限的可预见的时间内完成“脑活动中涉及的每一个神经元的每一个动作”的记录,从技术上看是非常不切实际的.因此,美国脑计划决定以技术开发为主导,更名为“推进创新神经技术脑研究计划”,简称“BRAIN计划”.该计划将先开放新技术、新工具和新方法,再实现以下七条目标:

(1)对神经元和神经胶质细胞类型进行全面、系统普查,并开发工具来记录、标记和操纵这些神经元;

(2)改进各种技术,绘制从突触到整个大脑、分辨率不同的各个层次的神经环路图;

(3)开发和应用大规模监测神经活动的方法,生成大脑工作的动态图像;

(4)证实因果关系:采用能够精确改变神经环路动态的干预工具,将大脑活动和行为相关联;

(5)确定基本原理:通过开发新的理论和数据分析工具,获得了解心理生物学机制的基础概念;

(6)推动人类神经科学发展:开发创新技术,以了解人类大脑并治疗脑部疾病 ;创建并整合人脑研究网络;

(7)从“BRAIN计划”到大脑:整合新技术、新方法,发现神经活动的动态模式如何转化为健康和疾病中的认知、情感、知觉和行为,以及编制神经环路及转基因模型.

脑论文参考资料:

结论:美国脑计划借鉴为关于本文可作为相关专业脑论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文人类的大脑其实很可怕论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

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