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脑科学与类脑智能技术相互借鉴、相互融合代表了未来脑科学与类脑智能研究的新趋势。中科院在脑科学研究上具有深厚积累和特色优势,率先启动了"脑功能联结图谱"战略性先导科技专项(B类),选择感知觉、学习记忆等几种重要大脑功能,绘制其神经环路图谱,解析其信息处理加工规律;率先在脑科学和智能技术两大领域进行实质性融合,在先导专项中扩充了类脑智能研究内容,成立了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心,全面推进脑科学与类脑智能研究深度融合,为我国智能产业的发展提供科技引领与支撑。在分析国际脑科学与类脑智能发展态势的基础上,文章阐述了中科院在脑科学与类脑智能研究方面的部署,提出了进一步加强脑科学与智能技术融合的举措与建议。 相似文献
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中科院上海生命科学院中科院自动化所 《中国科学院院刊》2016,31(Z2):90-95
人类大脑是自然界通过漫长进化而产生的最精细、最复杂、最优美和最成功的器官,脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质与规律的科学。智力的本质、创造性的来源以及理性、记性、忘性、个性、人性和决策机制等都是脑科学的核心问题,对这些问题的理解将是有效预测、干预和推迟脑衰老,并创造出具有自我学习能力的人工智能系统的科学基础。脑科学研究将拓展人类对自然和自身的认识,它对人类的知识创新、健康和幸福以及信息科学与人工智能、文化科学、社会科学、教育学、语言学等都将产生极大的辐射作用,对人类社会的进步和经济发展有深远的影响。对脑功能的破译需要在多个层次上解析脑网络系统的联结方式与规则,最终得到脑网络结构及其功能的“线路设计图”,这是脑科学的战略制高点。为了探讨脑网络图谱这一重大问题,中科院于2012年启动了战略性先导科技专项（B类）“脑功能联结图谱计划”（简称“脑功能图谱”）。2015年,在中科院的统筹部署下,将类脑智能研究领域加入该专项,扩充后的专项更名为“脑功能联结图谱与类脑智能研究”,在国际上首次实现了脑科学与智能技术领域的实质性融合,为脑智科学的发展和中国脑计划的启动打下了坚实基础。 相似文献
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以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱,近10多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接,在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统,会启迪类脑智能理论和类脑智能技术,即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代,脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法,并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式,借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统,利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑,促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病,发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础,未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力,影响智能科技变革和人类社会发展。 相似文献
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动物都需要认识和学习外界环境因素,并根据价值与风险做出抉择与行动;社会动物还必须有社会认知、共情、社会交往等社会行为能力;而人类有发达的自我认知、逻辑推演、意识、语言等能力。动物认知能力的好坏,决定了动物在野外是否能够成功觅食、躲避天敌、繁衍后代;而人类认知能力,则决定了个人的人生轨迹、自我价值实现乃至对社会的贡献。所有这些认知行为都是由神经细胞的功能来决定,其神经基础是脑科学的核心问题,也是人类认识自身的终极挑战。经过多年的研究,神经科学已经揭示了认知行为神经基础的一些基本原理:不同认知行为是由脑内不同的神经环路负责,需要各脑区内的局部神经环路与脑区间长程神经环路的协同工作;学习与记忆是许多认知功能的必要基础,这是由神经细胞之间突触联结的强度与结构的可塑性介导;神经调质(例如多巴胺)可以在多个尺度上调节神经网络的活动与可塑性,从而调控认知行为。文章聚焦在感知觉、学习与记忆、抉择、社会行为、意识和运动控制等方面,对认知功能的神经基础进行了概述。我们认为,未来神经科学需要结合介观和微观尺度的研究,对认知行为的神经基础进行系统与深入的阐明。在介观层面,科学家们需要描绘脑区之间细胞类型特异性的联结图谱;绘制认知功能的大脑功能图谱;利用因果性手段、揭示认知功能的核心脑区;操控不同脑区及脑区间联结的活动,进而观察认知行为的改变和其他参与环路的活动变化,从而获得脑整体动态规律。在微观层面,需要阐明不同脑区有哪些特定类型的神经元;揭示不同类型神经元是如何参与特定认知功能的;解析不同类型的神经元是如何联结以及这些联结是如何在认知行为中发生动态改变的。这些介观与微观研究将为理解宏观认知行为的神经基础提供重要线索,对于破解人类智能这一终极奥秘具有重要意义。同时,揭示认知行为的神经机制还是治疗脑疾病的必要基础,而且有助于推动脑启发(Brain Inspired)的智能技术的发展。 相似文献
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中国科学院上海生命科学研究院 《中国科学院院刊》2016,31(Z1):30-30
正"神经疾病靶点"是中科院上海生命科学院"十二五"期间"一六十"规划重大突破方向之一,以中科院上海神经科学所为核心组织实施。五年间,围绕目标、凝聚团队、优化配置、健全机制,积极承担科技部"973"计划重大科学问题导向项目"人类智力的神经基础"、中科院战略性先导科技专项"脑功能联结图谱"等重大科技任务,在新型基因编辑 相似文献
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类脑智能是以计算建模为手段,受脑神经和人类认知行为机制启发,并通过软硬件协同实现的机器智能。类脑器件以及类脑机器人分别作为类脑智能研究的重要内容,其在类脑研究领域受到国内外学者的广泛关注。文章首先分析了类脑器件与计算系统中的类脑芯片和类脑机器人的发展现状和应用前景,重点探讨了类脑芯片在模拟人脑神经元模型和认知计算方面,以及类脑机器人在感知控制和智能生长方面的研究内容。然后,文章介绍了在中科院先导专项支持下,我国在这一方面的初步研究进展以及未来发展方向。最后,针对现有研究中遇到的问题,文章对类脑计算芯片与类脑智能机器人的进一步研究提出了建议,并指出未来研究在仿人运动模型、类人神经运动控制、人机协同的智能机器人控制等方面有望取得重大突破。 相似文献
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正专家简介:朱英杰,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知和疾病研究所研究员,博士生导师。长期以来从事药物成瘾和抑郁症的神经环路机制研究,对了解大脑调控行为的原理机制、正常系统紊乱所造成的神经精神疾病以及运用多种前沿技术展开戒断治疗等具有丰富的相关经验。曾承担起多项国内外神经精神领域专项项目,围绕神经环路在生理 相似文献
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正中科院脑功能与脑疾病重点实验室成立于2009年12月。目的是凝聚中国科学技术大学在脑功能与脑疾病方面的研究力量,快速提升中科院在脑疾病研究领域中的影响力和国际竞争力;建成从事转化型研究的一流平台,促进脑功能和脑疾病的基础研究成果向临床应用的转化;培养一批在该领域中享有一定国际声誉的科学家,凝聚一批从事转化型 相似文献
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脑疾病是我国乃至全球人口健康领域正面临的重大挑战。尽快部署脑疾病研究的中长期战略具有重大意义,将显著提升我国在该领域的国际竞争力,促进相关学科的发展以及新技术和新治疗途径的开发,实现脑疾病的精准医疗。脑疾病的研究正在从分子细胞机理、介观网络机制、生物标记物与分子分型、影像诊断和治疗策略研发等多个层面推进,其中介观网络研究是当前脑科学研究的新焦点,将填补分子细胞机理和宏观疾病症状之间的鸿沟。基于脑疾病的复杂性,非人灵长类动物可能是研究人类脑疾病的最优模型,我国在该领域具有明显优势;而脑疾病的早期诊断和早期干预是脑疾病治疗的关键,我国有丰富的临床资源库,亟需建立国际规范化、全国统一化的采样、处理、分析标准和共享的规则。此外,单细胞和单分子技术是微观研究的新趋势,也是精准医疗的关键技术,在解析复杂脑疾病机理方面具有重要的价值。 相似文献
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近年来人工智能研究的许多重要进展反映了一个趋势:来自脑科学的启发,即使是局部的借鉴都能够有效地提升现有人工智能模型与系统的智能水平。然而,想要真正逼近乃至超越人类水平的人工智能,还需要对脑信息处理机制更为深入的研究和借鉴。类脑智能研究的目标就是通过借鉴脑神经结构及信息处理机制,实现机制类脑、行为类人的下一代人工智能系统。文章从受脑启发的新一代人工神经网络、基于记忆、注意和推理的认知功能模型、基于生物脉冲神经网络的多脑区协同认知计算模型等角度,并结合研究团队在类脑智能领域的研究进展,论述类脑智能的研究进展、发展方向和对未来发展的思考。 相似文献
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现代脑成像技术为我们开启了从未有过的机遇:科学家可以在0.5秒和3毫米的时空精度上观测活体人类大脑的全脑功能活动。这再一次唤起人们全面解读长期以来的神秘话题——"心脑关联"(Brain-Mind Association:BMA)的兴趣。近20年来静息态功能磁共振成像技术迅速发展,该话题已被初步探索并在心脑关联和脑功能发育研究方面取得了一些进展。本文概要介绍这些进展和与之密切相关的人脑功能连接组研究框架,类比人类全基因组关联方法,指出人脑功能连接组关联方法是深入研究脑功能与各种心理行为特质或疾病之间关系的关键方法学框架之一,阐述其目前面临的主要困难、解决方向和思路。人类全功能连接组关联研究需要世界各国科学家的联合并大力提倡发现科学和开放式科学文化。中国目前在一些方法学研究领域获得了良好的声誉,未来研究中各科研院所(特别是中科院)应加大力度培养多学科交叉人才,为人类心脑关联研究标准的制定和最终应用做出贡献。 相似文献
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《科技成果管理与研究》2010,(12):2-2
脑的研究将成为21世纪人类科学研究的热点,如能将21世纪的四大前沿技术：纳米技术（制造它）、生物医学技术（实现它）、信息技术（操纵控制它）、脑与认知科学研究紧密结合、互相交流,那将在全世界科学发展战略占有最优先的重要位置。 相似文献
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王玮 《科技成果管理与研究》2016,(9):63-66
2014年,西安交通大学“千人计划”学者龚怡宏教授申请到国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“视觉认知的脑工作机理及高级脑机交互关键技术研究”,资助经费3500万元。该项目由国内八家在脑认知科学、心理学、人工智能与智能机器人等领域具有坚实研究基础的高校及科研院所共同承担,分别为西安交通大学、中科院生物物理所、中科院心理所、东南大学、华南理工大学、国防科技大学、中科院深圳先进院、安徽大学。项目组集中在“脑信号数据获取技术及分析规范”“脑视觉信息编解码”“视觉认知试验与计算模型”“高级脑机交互验证平台、评估体系与示范应用”四个方面开展研究工作,两年来在上述领域取得多项成果,成功达成各项任务指标。项目目前已发表论文163篇（其中SCI期刊论文83篇）,达到5年总体目标的82%。在人才培养方面,培养研究生55人,博士后3人,省部级人才计划7人。 相似文献
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由于大约70％的基因能够在人的大脑里得到特异性或高水平的表达,“人类后基因组计划”的本质就是开展“脑功能基因组学”的研究。脑功能基因组学的目标是在分子水平上揭示大脑的学习、记忆、思维和认知行为的生理机制,从而为治疗各种脑疾病和开发人类潜能提供理论基础。有鉴于其巨大的应用价值,世界各大制药公司、生物技术公司和大学研究机构纷纷投入巨额资金展开研究。文章系统介绍了脑功能基因组学研究的四大技术平台：基因组学及蛋白组学技术、转基因或基因敲除技术、化学遗传学手段和高密度神经元群体记录技术,重点介绍了利用基因敲除技术构建模式小鼠的四代发展过程。文章最后还提到,中国传统医药在治疗脑疾病方面积累了丰富的实践经验,在“脑功能基因组时代”开发中医药宝库,也是华人科学家应予关注的课题。 相似文献
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海洋技术、海洋生态等被列为国家中长期科技发展规划的重点发展领域,也是中科院创新三期资源与海洋基地建设的重要任务。中科院在创新三期部署建设近海海洋观测研究网络,重点对我国东海、黄海、南海北部海域进行长期定点综合观测。该网络是中科院五大基础平台建设的重要组成部分,由在建的黄海站、东海站、西沙站、南沙站、现有的3个国家近海生态环境监测站以及中科院开放航次断面组成,实现点、线、面结合,空间、水面、水体、海底一体化的多要素同步观测,同时兼有全面调查与专项研究功能,将为海洋科学研究和区域海洋经济发展提供坚实的数据支撑和保障。 相似文献
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提高动力电池能量密度将延长电动汽车续航里程,对发展电动汽车技术具有重要意义。中科院在2013年底部署了战略性纳米产业制造技术聚焦战略性先导科技专项,旨在集中中科院优势单位,通过纳米技术研发与突破,积极探索第三代锂离子电池、固态锂电池、锂-硫电池和锂-空气电池等电池体系。文章分析了动力锂电池研究领域的国家需求,概述了国内外动力锂电池的研发现状,同时介绍了"长续航动力锂电池"项目的技术进展情况与管理实施情况。 相似文献