全球“逐鹿”人类大脑研究 中外科学家集聚浦江创新论坛

■本报首席记者 姜澎

人类大脑计划已成为各国政府和企业研究追逐的热点。在昨天浦江创新论坛的“未来科学——脑科学与人工智能论坛”上，来自海内外的科学家探讨了脑科学研究发展的前景。大数据是“上海大脑功能研究科学计划”的重要入口，而人工智能、人脑保护和疾病治疗则是上海脑功能研究计划成果的重要“出口”。

人类大脑计划成各国政府和企业研究热点

大脑的神经连接线有18万公里长,差不多是地球到月亮距离的一半，而其中80%以上是反馈连接。这一动态系统如何工作，对人类来说是目前最大的难题。

从2012年开始，不仅各国政府开始启动脑计划研究，企业也纷纷投入大量资金研究人类大脑，希望能够在人工智能和疾病治疗方面有所突破。

欧洲脑计划在经历了将近一年的争论，今年已经重新启动。在昨天的论坛上，蓝色大脑计划和人类脑计划欧盟神经信息学执行主任、瑞士洛桑联邦高等理工学院神经科学家肖恩·希尔教授透露，欧洲脑计划的参与队伍现在更加庞大了，“我们现在有400个研究者和100多个研究机构，亚洲、欧洲和美洲的科学家共同参与”。

据称，欧盟每年固定投资5000万欧元，这还不包括合作性的资助伙伴。“我们的计划是通过搜集人脑数据，更好地理解人脑功能，并且通过模块模拟人脑。同时使用大规模的数据来更好地定义疾病和诊断。”未来欧盟的人脑计划将建成开放的平台，全球科学家们可以有针对性地共同使用数据。

肖恩·希尔所在学院的研究团队本月已经完成了第一个模仿大脑皮层的电脑结构，实现了在超级计算机上模拟虚拟大脑皮层的反应与信息处理方法。

“人脑的体系过于复杂，与人脑有关的疾病也超出了我们的理解能力。”肖恩·希尔说，“现在制药企业每年投入大量的资金，所找到的治疗与人脑相关疾病的药物以及方案都是无效的。单单是阿尔茨海默病，我们也刚刚从人脑研究中发现，至少有9种亚型。”

不仅是制药企业，微软、谷歌、脸书等知名企业也投入了大量的经费研究人脑计划，希望通过对人脑理解的加深来推动人工智能的发展。去年，谷歌就花费4亿美元收购了一家深度学习公司，今年又建立了一个新的人工智能研究中心。

人脑基础研究影响工业界发展

人工智能和大脑疾病治疗将是受人脑研究进展影响最大的两大领域。不仅全世界的脑计划都聚焦于大脑疾病治疗和人脑保护，脑计划的基础研究显然会对工业界产生巨大的影响。

在昨天的论坛上，微软美国研究院深度学习技术中心主任、首席研究员邓立就透露，微软和谷歌利用人脑的神经元网络连接理论，“正是基于对大脑视觉系统深度网络的认识，才有了今天的深度学习的框架，并推动机器在深度学习领域取得巨大进展”。目前电脑在语音识别方面错误率只有4.8%，低于人5%的错误率。

科学家们在上世纪50年代就开始研究语音识别计算机，而深度学习则是在1980年代科学家们开始研究，但是错误率一直很高。直到2006年，一位脑科学家写了一篇艰深难懂的神经计算科学论文。又过了三年后，工业界才意识到，这篇论文中提出的大脑神经元之间不同层次的连接可以用于机器的深度学习。

“微软采用了他的理论后，电脑的语音识别错误率从30%一下子下降到了17%，随后又下降到了12%。”邓立说，到了2012年，微软负责人在天津开会时，使用了语音识别技术，将他自己的英语发言实时翻译成了中文发言，并且错误率只有7%，这一下子轰动了全世界。几个月后，该成果就被麻省理工学院评为当年十大科学进展之一。

不久前，谷歌宣布，他们已可以用同样的技术，实现多种语言的实时翻译交流，“让英国人和他的日本丈母娘实时语言交流”。邓立称，这就是脑科学基础研究给人工智能带来的革命性的巨变。