浙大開設(shè)國內(nèi)首個“腦科學(xué)”學(xué)院 未來還要助力人工智能

1月7日，浙大腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院于線上舉辦論壇，介紹了全國首個腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院的成立動機，并對專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)及行業(yè)發(fā)展進(jìn)行了討論。上個月27日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院于杭州舉行了腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院（腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系）成立儀式。據(jù)浙江大學(xué)官方微信介紹，由于此前“腦科學(xué)”本科專業(yè)在國內(nèi)尚屬空白，所以浙大腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院，被認(rèn)為是全國首個在本科階段就對腦科學(xué)及腦醫(yī)學(xué)進(jìn)行研究的學(xué)院，初期規(guī)劃擬設(shè)神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)兩個本科方向。

學(xué)院成立儀式，左是浙大校長，右為段樹民院長

據(jù)紅星新聞了解，浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院院長為神經(jīng)生物學(xué)家、中國科學(xué)院院士段樹民。段樹民院士同時還是浙江大學(xué)醫(yī)藥學(xué)部主任，曾擔(dān)任多年中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會理事長。

1、為什么成立該學(xué)院？

在本科生階段就給學(xué)生提供系統(tǒng)的腦科學(xué)及其相關(guān)交叉學(xué)科訓(xùn)練，將給他們未來的學(xué)術(shù)職業(yè)發(fā)展提供堅實基礎(chǔ)。

“腦科學(xué)”這個詞語最近一次被大眾所看見，伴隨著陳天橋的名字。作為盛大集團(tuán)的創(chuàng)始人，陳天橋退出商業(yè)世界后，創(chuàng)立腦科學(xué)研究所的舉動引起了不少人的關(guān)注。他曾公開表示，下一次產(chǎn)業(yè)革命的突破在于認(rèn)知科學(xué)的突破，而認(rèn)知科學(xué)突破的目的則在于“揭開大腦這個黑盒子，理解人類感知、決策的過程，從根本上了解欲望的本質(zhì)，讓科技真正從討好大腦，欺騙大腦到破解大腦”。

除了陳天橋，SpaceX和特斯拉的創(chuàng)始人馬斯克也對“腦科學(xué)”頗感興趣，他曾于近期提出了Neuralink系統(tǒng)的概念，即希望通過向人腦中植入技術(shù)芯片和信息條，讀取大腦信號，同時通過芯片無線傳輸?shù)饺松眢w之外的接收器上，類似手機的藍(lán)牙，從而實現(xiàn)大腦對外部設(shè)備的直接控制。

浙大腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院院長段樹民在論壇上表示，腦科學(xué)是最具挑戰(zhàn)性的前沿學(xué)科，也是近年來國際上發(fā)展最快的學(xué)科，“嚴(yán)格來說，‘腦科學(xué)’是‘神經(jīng)科學(xué)’的組成部分，而‘腦科學(xué)’的叫法也比‘神經(jīng)科學(xué)’來得更加通俗易懂?！?/p>

他介紹說，在美國神經(jīng)科學(xué)年度交流大會參會人員有3-4萬，已經(jīng)成為最大的學(xué)科。在最具影響性的ESI學(xué)科評價系統(tǒng)里，所有學(xué)科被劃分為22個學(xué)科，其中就有兩個學(xué)科和腦科學(xué)相關(guān)，即“神經(jīng)系統(tǒng)和行為學(xué)”和“精神和心理學(xué)”，可見腦科學(xué)研究的規(guī)模和需求已經(jīng)大大超過了眾多的一級學(xué)科，“我國普通高校提供的本科生教育的專業(yè)有四百多種，卻沒有一個是神經(jīng)科學(xué)的專業(yè)。”

“目前國內(nèi)腦科學(xué)研究的研究生的考生來源主要是生物學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的本科生，他們在本科生階段幾乎沒有受到神經(jīng)科學(xué)相關(guān)的知識教育，很不利于科研工作的開展?！倍螛涿裾f，在這些學(xué)生的入學(xué)面試時，大多數(shù)學(xué)生都顯示了從小對腦科學(xué)的興趣，但在本科生階段沒有他們能選擇的專業(yè)。

段樹民還指出，近年來腦科學(xué)發(fā)展的重大突破往往都來源于交叉學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)突破。從本科生階段就給學(xué)生提供這些交叉學(xué)科教育訓(xùn)練，能為這些學(xué)生的腦科學(xué)研究職業(yè)發(fā)展提供強有力支撐。

“一個人將來在事業(yè)上取得成就的高度往往取決于他在年輕時受教育所打下的基礎(chǔ)的厚度。而一個人受教育的最佳時期可能是25歲之前，其可塑性和對知識的接受程度都是最佳的?！倍螛涿窠榻B說，在本科生階段就給學(xué)生提供系統(tǒng)的腦科學(xué)及其相關(guān)交叉學(xué)科訓(xùn)練，將給他們未來的學(xué)術(shù)職業(yè)發(fā)展提供堅實基礎(chǔ)。

談及本科生與研究生的教育區(qū)別，段樹民解釋說，研究生階段的主要精力是科研的訓(xùn)練，只有短時期的專業(yè)知識教育，不太可能再有系統(tǒng)性的交叉學(xué)科的教育。

2、學(xué)院現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)目標(biāo)是什么？

同時設(shè)置腦科學(xué)和腦醫(yī)學(xué)兩個方向的人才培養(yǎng)，不僅要解決前沿科學(xué)問題，更要攻克嚴(yán)重危害人們身心健康的腦重大疾病。

談及健康，多數(shù)人想到的都是身體健康，然而真正的健康不僅包含了身體，更是包含了精神和心理。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）定量評價，全球各類疾病中，腦相關(guān)的疾病在所有疾病中引起的社會負(fù)擔(dān)最大，超過了心血管疾病和癌癥，覆蓋了人群的28%。

浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院副院長，浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院雙聘教授周煜東表示，目前腦醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域醫(yī)生定向培養(yǎng)極其稀少。據(jù)統(tǒng)計，全國精神科醫(yī)生缺口在十萬人以上，因此培養(yǎng)高水平腦醫(yī)學(xué)人才已經(jīng)成為事關(guān)國家發(fā)展的重大社會需求。

浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院教授、教育部腦與腦機融合前沿科學(xué)中心主任胡海嵐在線回答紅星新聞提問時表示，總體來看，腦科學(xué)研究目前仍處于起步階段。人類目前對大腦的理解和認(rèn)知，仍然相當(dāng)局限。從理解腦疾病到找到合適的藥物，從技術(shù)概念的提出到產(chǎn)品的落地，需要花費很多時間，往往是十年或者幾個十年。包括要實現(xiàn)馬斯克描繪的腦機融合技術(shù)，還有很多核心技術(shù)需要突破。

紅星新聞注意到，浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院的本科生教育，目前暫計劃設(shè)立生物醫(yī)學(xué)（神經(jīng)科學(xué)方向）和臨床醫(yī)學(xué)（神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)方向）兩個方向，培養(yǎng)高水平腦科學(xué)創(chuàng)新研究人才和高層次神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科和精神科醫(yī)學(xué)人才。

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院常務(wù)副院長、浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院教授李曉明介紹說，這代表了學(xué)院人才培養(yǎng)想要解決的兩個需求：其不僅要解決最具挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問題，更要攻克嚴(yán)重危害人們身心健康的腦重大疾病。

談及如此設(shè)置的原因，李曉明表示，在一個學(xué)院同時設(shè)置腦科學(xué)和腦醫(yī)學(xué)兩個方向的人才培養(yǎng)，也為兩個方向的學(xué)生交流和交叉培養(yǎng)提供了機會，從而實現(xiàn)科學(xué)研究與臨床實踐的對接、布局醫(yī)學(xué)新興專業(yè)、并加快新醫(yī)科的建設(shè)，進(jìn)一步培養(yǎng)復(fù)合型人才。

3、學(xué)院未來有什么打算？

會設(shè)置與人工智能交叉的神經(jīng)工程本科專業(yè)方向，培養(yǎng)精通大腦工作原理并將其應(yīng)用于類腦人工智能的創(chuàng)新人才。

“腦科學(xué)（神經(jīng)科學(xué)）與腦醫(yī)學(xué)（神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)）在實質(zhì)上是一體兩面。一個優(yōu)秀的腦科學(xué)研究者必定要從腦醫(yī)學(xué)的臨床實際問題出發(fā)，而一個杰出的腦醫(yī)學(xué)臨床專家也必定要從基礎(chǔ)創(chuàng)新研究中汲取養(yǎng)料?！崩顣悦鬟€透露，在兩個本科方向的培養(yǎng)中，學(xué)院會設(shè)置人工智能相關(guān)的課程。而在未來，學(xué)院很快也會設(shè)置與人工智能交叉的神經(jīng)工程本科專業(yè)方向，培養(yǎng)精通大腦工作原理并將其應(yīng)用于類腦人工智能的創(chuàng)新人才。

從2017年開始，人工智能這個詞語開始逐漸進(jìn)入大眾視野，也開始被使用在部分互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中。隨著大量影視作品的涌現(xiàn)，對人工智能的擔(dān)憂也逐漸走到臺前，尤其被大眾所關(guān)便是“人工智能是否會取代人腦”？

段樹民對此表示，人工智能的發(fā)展將在很多領(lǐng)域取代人腦的勞動，這一點是毋庸置疑的。但人類也不用過度擔(dān)心，正像每一次工業(yè)革命都在很大程度上取代了人的勞動力一樣，當(dāng)時也有很多人擔(dān)憂失業(yè)問題，“事實上我們并沒有無事可做，而是越來越忙，生活節(jié)奏越來越快?！倍螛涿裰赋觯茖W(xué)家們會嚴(yán)格把握人工智能發(fā)展的倫理問題，“我們相信，經(jīng)過億萬年進(jìn)化的人類大腦，一定能夠很好的利用人工智能造福人類?！?/p>

從現(xiàn)實角度上來說，人工智能的發(fā)展還有非常長的路要走。浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院副院長、腦與腦機融合前沿科學(xué)中心主任助理斯科介紹說，人工智能模型算法的設(shè)計需要了解人腦機理，只有在了解人腦機理的前提下，才可能涉及算法，來實現(xiàn)大腦機制，實現(xiàn)人腦功能。由于目前對腦的了解較少，腦的研究成果還難以加持AI算法，腦科學(xué)專業(yè)設(shè)計對人工智能會起到巨大的推動作用。

紅星新聞從發(fā)布會上了解，浙江大學(xué)除了成立腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院外，此前還組建了教育部腦與腦機融合前沿科學(xué)中心，同樣由段樹民院士擔(dān)任首席科學(xué)家，胡海嵐教授擔(dān)任中心主任，其中一個重大任務(wù)就是打通兩者之間的聯(lián)系，實現(xiàn)生物腦與機器腦的融合。

斯科指出，研究者們已經(jīng)注意到人工智能已經(jīng)能在一定程度上模擬甚至超越人類的一些感覺運動和一些高級認(rèn)知功能，但是目前存在兩個問題：

首先，目前的人工智能還不能像人一樣思考，目前的人工智能絕大多數(shù)是基于數(shù)據(jù)量，它們是從海量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，而人類智能是從學(xué)習(xí)的過程中學(xué)會學(xué)習(xí)，并不是基于龐大的數(shù)據(jù)量；其次，目前的人工智能無法模擬出人類復(fù)雜的情緒和情感。正是這些情緒和情感——例如快樂、痛苦、恐懼、憤怒、理想、責(zé)任感，在更大的時空尺度上修飾和優(yōu)化了人腦的高級認(rèn)知功能，從而催生了獨一無二的人類智慧。

這意味著，對人腦工作模式的解析，如人類情緒和情感的神經(jīng)生物學(xué)機制研究等，將促進(jìn)人工智能和機器人技術(shù)質(zhì)的飛躍。“但是這需要一個過程“，斯科這樣說道。