腦科學(xué)和人工智能是全球科學(xué)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點。近年來，隨著大數(shù)據(jù)、5G互聯(lián)網(wǎng)、超級計算、智能信息科學(xué)等新理論新技術(shù)的快速發(fā)展，受神經(jīng)生物學(xué)啟發(fā)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法迅速崛起，催生了人工智能在智能診療、智能機(jī)器人、智能制造等領(lǐng)域的成功應(yīng)用，為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇，成為助力全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級的爆發(fā)點和增長點。

大腦是一個復(fù)雜隨機(jī)的動力系統(tǒng)，具有不同時空尺度上的非線性作用和反饋機(jī)制。當(dāng)前人工智能的研究已經(jīng)借鑒大腦的感覺信息處理等功能發(fā)展了深度學(xué)習(xí)、膠囊學(xué)習(xí)等前沿算法和理論。如何借鑒生物智能實現(xiàn)人工智能的突破，使得人工智能和生物大腦一樣在面臨新環(huán)境時具備高度的可塑性、創(chuàng)造性、適應(yīng)性、靈活性和自學(xué)習(xí)等能力，我們?nèi)匀幻媾R巨大挑戰(zhàn)。

復(fù)旦大學(xué)建立了類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院，這是一個交叉學(xué)科合作研究平臺，研究團(tuán)隊包括數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、大數(shù)據(jù)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、臨床神經(jīng)科學(xué)等多學(xué)科的科學(xué)家，通過交叉學(xué)科合作來開展大腦機(jī)制解析、類腦智能理論與算法、腦疾病智能診療等原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究和應(yīng)用轉(zhuǎn)化研發(fā)。此外，還建立了復(fù)旦大學(xué)張江國際腦影像中心和復(fù)旦大學(xué)張江國際腦庫的國際化科研平臺。張江國際腦影像中心擁有從3T、7T到11.4T核磁共振等腦影像研究設(shè)備以及腦電圖、腦磁圖等腦波研究設(shè)備，張江國際腦庫不僅有英國生物樣本庫（Biobank）、美國人腦連接組計劃（Human Connection Project，HCP）等國際腦數(shù)據(jù)庫，還有我國人群的精神分裂、抑郁癥、腦卒中、阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病的數(shù)據(jù)庫，涵蓋基因、神經(jīng)生理、影像、行為和環(huán)境等多維度數(shù)據(jù)。

這樣的跨學(xué)科研究平臺支撐了國內(nèi)、國際多領(lǐng)域的科研合作，獲批了計算神經(jīng)科學(xué)與類腦智能學(xué)科創(chuàng)新引智基地（“111”基地），吸引了諾貝爾獎獲得者M(jìn)ichael Levitt教授、英國皇家學(xué)會會士Trevor Robbins教授等國際一流科學(xué)家，與劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、哈佛大學(xué)、悉尼大學(xué)等國際一流高校建立了廣泛的國際合作網(wǎng)絡(luò)，也正在拓展與日本、中國香港、韓國等國家和地區(qū)高校的合作。

跨領(lǐng)域交叉學(xué)科合作幫助我們在多個研究方向上取得了突破。在腦數(shù)據(jù)分析方面構(gòu)造了腦網(wǎng)絡(luò)動態(tài)圖譜；發(fā)展了數(shù)學(xué)統(tǒng)計中關(guān)聯(lián)分析與因果推斷的理論體系和生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計建模方法，實現(xiàn)了神經(jīng)環(huán)路的精準(zhǔn)定位與動態(tài)刻畫；發(fā)展了基于左右腦高低頻神經(jīng)信息處理機(jī)制的類腦人工智能算法。我們正在與中科院神經(jīng)所和計算所合作推動建立從腦科學(xué)、全腦計算到類腦智能的多學(xué)科融合發(fā)展路徑。

人類大腦包含864億個神經(jīng)元，如何深入挖掘不同時空尺度下神經(jīng)元到腦區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是我們理解大腦工作原理的關(guān)鍵。腦科學(xué)研究已經(jīng)進(jìn)入到實驗、數(shù)據(jù)和計算相融合的新研究范式階段，計算腦科學(xué)與類腦智能研究正在為我們模擬大腦，窺探如宇宙一樣復(fù)雜的大腦“星圖”拉開序幕。