專訪段樹民院士｜正創(chuàng)造人工智能的我們 還沒真正搞清楚人類智能

每經(jīng)實習(xí)記者 張瀟尹 每經(jīng)記者 徐杰    每經(jīng)編輯 文多    

人類已經(jīng)在研究人工智能，甚至AlphaGo已經(jīng)能擊敗人類棋手，但扮演著造物者的人類，卻還沒完全弄明白造物主本身賦予人類的最大禮物——大腦，它是如何工作的。

近日，中科院院士、浙江大學(xué)醫(yī)藥學(xué)部主任、中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會理事長段樹民接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者的專訪，段樹民院士不僅介紹了中國科學(xué)家對大腦研究的進(jìn)度，也提到，在“步入強(qiáng)人工智能時代”，人工智能達(dá)到甚至超過人腦的功能前，一定會需要腦科學(xué)發(fā)展的支撐。

在中國的腦計劃有望明年出臺，并且我們對大腦的研究已取得一些關(guān)鍵技術(shù)的突破的這個時點，段樹民院士希望“企業(yè)界也能夠行動起來”，畢竟腦科學(xué)也非常有應(yīng)用潛能。

12月6日，段樹民院士正在介紹腦科學(xué) 圖片來源：每經(jīng)實習(xí)記者 張瀟尹 攝 

AI的發(fā)現(xiàn)需要腦科學(xué)研究

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者（以下簡稱“NBD”）：您近年來一直在推進(jìn)“中國人腦庫”的建立和發(fā)展，能否談?wù)勂湟饬x？目前進(jìn)展如何？

段樹民：中國人腦庫的建立意義主要有三：首先，我們?nèi)祟愔猿蔀槿f物之靈，就是因為我們的大腦。人和動物差別最大的組織可能就是大腦，對于腦科學(xué)家來說，僅僅研究動物腦是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，能夠得到高質(zhì)量保存的人腦標(biāo)本非常重要。由于腦的特殊性，我們需要在捐獻(xiàn)者剛?cè)ナ赖膸讉€小時之內(nèi)拿到大腦標(biāo)本，才能確保腦組織得到高質(zhì)量的保存效果而達(dá)到研究的需求，因此必須建立人腦庫進(jìn)行規(guī)范的收集、保存和管理；其次，目前對人類健康危害最嚴(yán)重的疾病，如阿爾茨海默病、腦中風(fēng)、抑郁癥、精神分裂癥等都是腦的疾病，而我們尚無預(yù)防和治療這些疾病的有效方法，需要進(jìn)一步研究；第三，目前我國用人腦標(biāo)本進(jìn)行的科學(xué)研究，還主要依賴于進(jìn)口外國人腦標(biāo)本，但是由于生物學(xué)標(biāo)本進(jìn)口難度、國內(nèi)外人腦結(jié)構(gòu)和功能的一定差異性等因素，我國在利用人腦標(biāo)本進(jìn)行腦疾病的研究方面嚴(yán)重受阻。

浙大醫(yī)學(xué)院在2013年初啟動建立中國人腦庫，開始接受大腦捐贈，保存新鮮腦組織標(biāo)本?，F(xiàn)在浙大醫(yī)學(xué)院建立的人腦庫運行得很好，標(biāo)本的數(shù)量一直在增長，目前已收集到150多例。而且全國很多地方也開始陸續(xù)建立人腦庫。

NBD：人腦庫的標(biāo)本主要來自遺體捐贈，而“遺體捐贈率過低”一直是困擾醫(yī)學(xué)界的難題，您認(rèn)為這一難題應(yīng)該如何解決？

段樹民：首先是人們的觀念需要重塑，需要更多宣傳和示范的帶動；其次，捐贈的渠道有待拓寬，目前我們的捐贈協(xié)議往往是聯(lián)系醫(yī)院方面進(jìn)行宣傳，但實際上這一渠道可以再往前移——比如在一些國家，人們考駕照時會加入遺體捐贈協(xié)議這一選擇環(huán)節(jié)，普及率大大提高；三是技術(shù)層面的提升，現(xiàn)在有一些技術(shù)可以得到人的神經(jīng)細(xì)胞，比如誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），我們可以從皮膚里面中獲取，讓皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變化成干細(xì)胞，再從干細(xì)胞里面分化出人的神經(jīng)細(xì)胞，并可以用這些細(xì)胞培養(yǎng)成神經(jīng)組織。這種技術(shù)非常重要，因為現(xiàn)在很多藥物的開發(fā)在動物身上是有效的，但真正進(jìn)入臨床卻往往失敗，因為人的大腦跟動物的大腦區(qū)別很大。所以如果將來能夠用iPS的方法，直接將病人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)為神經(jīng)細(xì)胞或組織，然后再去檢測藥物的作用，就可以做到非常精準(zhǔn)的藥物研發(fā)；最后，在國家層面，我們需要建立全國范圍的人腦庫網(wǎng)絡(luò)，并建立全國性的遺體捐獻(xiàn)法律法規(guī)，增設(shè)適應(yīng)于人腦標(biāo)本捐獻(xiàn)的條款，用以規(guī)范捐贈渠道和程序。

NBD：“人腦”這一概念目前在人工智能領(lǐng)域也被頻繁提及，您認(rèn)為腦科學(xué)和人工智能之間的關(guān)系是什么？

段樹民：現(xiàn)在人工智能發(fā)展非常快速，雖然我們說人工智能的飛躍，在深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)可能在某種程度上接近腦科學(xué)，但是就目前來看，人工智能很多（地方）還是沒有真正用到腦科學(xué)的工作原理。

其中一個重要的原因就是，我們對腦的了解依舊不夠，還無法提供強(qiáng)有力的支撐。但可以預(yù)期的是，我們現(xiàn)在是弱人工智能，將來會步入強(qiáng)人工智能時代，人工智能會達(dá)到甚至超過人腦的功能，但這在這之前，一定會需要腦科學(xué)發(fā)展的支撐。

圖片來源：視覺中國

腦研究，希望企業(yè)界行動起來

NBD：目前歐美一些發(fā)達(dá)國家也啟動了相關(guān)的腦計劃，您認(rèn)為國內(nèi)的腦科學(xué)研究與國外相比，差異在哪里？

段樹民：世界各國都非常重視腦研究，比如美國在2013年啟動了腦計劃，當(dāng)時奧巴馬認(rèn)為腦計劃不僅對國民健康很重要，對經(jīng)濟(jì)也會產(chǎn)生非常重大的影響。他當(dāng)時舉例，基因組計劃當(dāng)時的投入對推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的回報率達(dá)到1美元回報140美元，他希望將來的腦計劃也會產(chǎn)生這樣的效應(yīng)，并帶動其他產(chǎn)業(yè)。

目前，中國的腦計劃也在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中，有希望能在明年出臺。目前來看，很多地方政府已經(jīng)在啟動腦計劃并有較大的投入，比如北京中心、上海的南方中心、廣東省和深圳市政府對腦科學(xué)研究也都有比較大的投入，目前浙江省尚無相關(guān)計劃啟動，但我個人希望企業(yè)界也能夠行動起來。我們應(yīng)該要看到腦科學(xué)的潛力，它不僅僅是基礎(chǔ)的研究，同時也非常有應(yīng)用潛能。

雖然我國腦計劃啟動相對比較晚，但我國也有一定的優(yōu)勢，一是我們在腦科學(xué)研究的某些技術(shù)有很好的基礎(chǔ)；二是我國人口基數(shù)大，重要腦疾病，尤其是一些罕見病，很容易獲得大量的病人數(shù)據(jù)……

NBD：腦科學(xué)現(xiàn)在處于哪一發(fā)展階段，在臨床方面面臨哪些挑戰(zhàn)？

段樹民：對腦的研究可以是微觀的分子細(xì)胞水平、介觀水平的神經(jīng)環(huán)路（或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)），以及宏觀水平的系統(tǒng)行為等多層次的。

腦科學(xué)的研究很久以來主要集中在微觀和宏觀這兩端，也取得了成就，如在分子細(xì)胞水平我們已經(jīng)非常清楚神經(jīng)細(xì)胞是如何產(chǎn)生、傳遞和加工神經(jīng)信息的，在系統(tǒng)行為水平，我們發(fā)現(xiàn)很多重要的現(xiàn)象和規(guī)律，大體上我們知道了大腦每一個區(qū)負(fù)責(zé)的功能，比如視覺、聽覺、運動、情緒等的控制和調(diào)制中樞在大腦的哪個位置。

但是我們?nèi)匀徊荒芙忉尨竽X是如何工作而產(chǎn)生這些奇妙的功能的，主要是由于我們對神經(jīng)環(huán)路這一關(guān)鍵中間環(huán)節(jié)是如何工作的還了解很少，而任何一種腦功能的完成，都是在由大量神經(jīng)細(xì)胞組成的神經(jīng)環(huán)路水平上運行工作的結(jié)果。

我們?nèi)四X有上千億個神經(jīng)細(xì)胞，每一個神經(jīng)細(xì)胞又和其他眾多神經(jīng)細(xì)胞形成聯(lián)接構(gòu)成神經(jīng)環(huán)路。因此，神經(jīng)環(huán)路的結(jié)構(gòu)和功能運行非常復(fù)雜，很久以來我們?nèi)狈τ行У氖侄螌ζ溥M(jìn)行解析。

近年來，由于交叉學(xué)科的滲透和一些關(guān)鍵技術(shù)的突破，使科學(xué)家們能夠一定程度上在神經(jīng)環(huán)路水平對各種腦功能進(jìn)行精細(xì)解析，可以預(yù)期，腦科學(xué)的一些重要基本問題可能在不遠(yuǎn)的將來取得重大突破。