繼加拿大安大略省和歐盟分別宣布投入巨資開展人腦研究后，美國總統(tǒng)奧巴馬于2013年4月2日宣布啟動“人腦計劃”。該計劃將通過推進創(chuàng)新的神經(jīng)技術(shù)開展腦研究，可能持續(xù)十年，最終耗資數(shù)十億美元。

一、為最好的想法提供啟動資金。

今年2月，奧巴馬在國情咨文中強調(diào)，要對最好的創(chuàng)想投資?！霸谌祟惢驁D譜繪制上每投入1美元就給美國經(jīng)濟帶來140美元的回報。今天，美國科學(xué)家正在繪制人腦活動圖……現(xiàn)在不應(yīng)削減可以創(chuàng)造就業(yè)崗位的科研與創(chuàng)新投資，而應(yīng)該讓研發(fā)水平達到自太空競賽高潮以來未曾見過的水平?！?/p>

4月2日，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布了大膽的研究計劃，旨在徹底改變?nèi)藗儗θ四X的認識，最終目的是幫助研究人員找到治療、治愈甚至防止老年癡呆癥、癲癇病、創(chuàng)傷性腦損傷等腦部疾病的新方法。

人腦計劃雄心勃勃，是美國政府確定的重大挑戰(zhàn)之一。奧巴馬在當(dāng)天的講話中呼吁，企業(yè)、研究型大學(xué)、基金會和慈善家與其一道，識別并迎接21世紀的各種重大挑戰(zhàn)。人類能夠發(fā)現(xiàn)遙遠的星系，能夠研究比原子更小的粒子，但是仍沒有解開我們兩耳之間這3磅重物質(zhì)的神秘。人腦幾乎有1000億個神經(jīng)元，這些神經(jīng)元組成了數(shù)以萬億計的神經(jīng)連接。因此，人類仍沒有找到治愈老年癡呆癥、孤獨癥、中風(fēng)等疾病的方法。奧巴馬稱，通過向研究人員提供繪制人腦活動圖所需的工具，人腦計劃將改變這種狀況，其研究成果將有機會改善全球數(shù)十億人的生活。

美國人腦計劃包括以下幾個方面：

（1）關(guān)鍵的啟動資金。為啟動該計劃，美國國立衛(wèi)生研究院、國防部高級研究計劃局和國家科學(xué)基金會將在2014財年提供約1億美元資金。

（2）強有力的學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)。美國國立衛(wèi)生研究院將組建一個高級別工作組，為該機構(gòu)的投資定義詳細的科學(xué)目標(biāo)，并為實現(xiàn)這些目標(biāo)制定多年度科學(xué)計劃，包括時間表、重要階段和成本估計。

（3）公私合作。聯(lián)邦科研機構(gòu)將與正在投資有關(guān)神經(jīng)科學(xué)研究的公司、基金會和私營科研機構(gòu)合作。

（4）維護最高的道德標(biāo)準(zhǔn)。開創(chuàng)性研究往往有可能引發(fā)新的倫理挑戰(zhàn)。奧巴馬將指示總統(tǒng)生物倫理問題研究委員會，探討這項研究計劃和其他神經(jīng)科學(xué)研究所產(chǎn)生的倫理、法律和社會影響。

二、美國啟動人腦計劃的重要背景。

最近十年，科學(xué)家已經(jīng)取得了許多劃時代的發(fā)現(xiàn)，如今為解開人腦之謎創(chuàng)造了機遇，這樣的發(fā)現(xiàn)包括人類基因組測序、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繪圖工具的開發(fā)、成像技術(shù)分辨率的提高、納米科學(xué)的蓬勃發(fā)展。這些重大突破為空前的科學(xué)合作和跨學(xué)科的科學(xué)發(fā)現(xiàn)鋪平了道路。例如，將先進的基因技術(shù)和光學(xué)技術(shù)相結(jié)合，科學(xué)家現(xiàn)在可以用光脈沖來確定具體的腦細胞活動如何影響行為。此外，通過納米科學(xué)和物理學(xué)的融合，研究人員現(xiàn)在可以用高分辨率的成像技術(shù)從結(jié)構(gòu)和功能角度觀察人腦內(nèi)部的連接狀況。

不過，治療腦部疾病還需要新一代工具，以更快速度記錄更多腦細胞的信號。當(dāng)前這還沒有實現(xiàn)，但開發(fā)此類工具的最大希望在于納米科學(xué)、成像技術(shù)、工程學(xué)、信息學(xué)以及其他快速發(fā)展的新興科學(xué)和工程領(lǐng)域的交叉口。

美國人腦計劃將通過推進創(chuàng)新的神經(jīng)技術(shù)開展腦研究，加速新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。這些新技術(shù)將使研究人員能夠制作人腦活動圖，展現(xiàn)單個腦細胞和復(fù)雜的神經(jīng)回路如何快速互相作用。這些技術(shù)將為探究人腦如何記錄、處理、使用、存儲和檢索大量信息打開新的大門，并將揭示人腦功能和行為之間的復(fù)雜聯(lián)系。

三、美國人腦計劃的重要私營合作伙伴。

一些重要的私營合作伙伴已經(jīng)承諾支持該計劃，包括：

（1）艾倫腦科學(xué)研究所。該所為非營利機構(gòu)，是開展大規(guī)模腦研究以及數(shù)據(jù)和工具共享的領(lǐng)頭羊。2012年3月，它啟動了為期10年的研究項目，以認識神經(jīng)編碼，即腦活動如何使人產(chǎn)生知覺、決策和行動。由于近年來腦活動記錄技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繪制技術(shù)的空前進步，該所實現(xiàn)了擴張。該所每年用于與人腦計劃相關(guān)的研究項目經(jīng)費將超過6000萬美元。

（2）霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所。該所是美國基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域最大的非政府資助機構(gòu)，具有支持神經(jīng)科學(xué)研究的悠久歷史。它的目標(biāo)是開發(fā)新的腦成像技術(shù)，并了解信息如何在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中存儲和處理。該所每年將至少花費3000萬美元支持與人腦計劃相關(guān)的項目。

（3）卡弗里基金會。預(yù)計未來10年每年與人腦計劃相關(guān)的投入大約為400萬美元。

（4）索爾克生物學(xué)研究所。根據(jù)其“動態(tài)腦計劃”，該所將投入超過2800萬美元。該所將超越傳統(tǒng)的神經(jīng)科學(xué)研究，以深入了解人腦，包括從單個基因到神經(jīng)回路，再到人的行為。為了真正了解人腦如何在健康和患病的狀態(tài)下運作，科學(xué)家們將繪制人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，揭開它們?nèi)绾螀f(xié)同工作之謎。為了避免或治愈老年癡呆癥和帕金森綜合癥等疾病，科學(xué)家們將探究人腦隨著年齡增長而發(fā)生的變化，為預(yù)防和治療與年齡增加有關(guān)的神經(jīng)疾病打下基礎(chǔ)。

（作者：劉潤生，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責(zé)人，主要從事科技戰(zhàn)略與政策研究。）