蒲慕明院士:应从实用出发做科学,早期成就对年轻人很重要,一定要把起步的第一件科研工作做成功( 二 )


但在过去十年 , 我的想法有了一些变化——我认为 , 在我们国家自由探索的科研是需要的 , 但是不够 , 我们的自由探索还要能够充分满足社会需求 。
脑科学现在有很多社会任务 , 比如脑疾病就是我国乃至全球人口健康正面临的重大挑战 。 随着寿命越来越长 , 90岁以上的老年人越来越多 , 但其中三分之一的老人患有阿尔茨海默病 , 这给家庭、医疗系统等都造成很大负担 , 这些社会需求都是脑科学基础研究的出口 。
所以我希望神经所也要做出对社会有贡献的成果 , 而不单是纯基础理论的探索 。 我们需要根据社会需求 , 适当调整我们的研究模式 。
科学研究要从实用出发 , 这也是中国将来科学发展的重要方向 。 我认为 , 中国科学将来的发展方向不是跟西方并跑 , 也不是走同样的路 。 西方科学很发达 , 历年诺贝尔生理学或医学奖中大约三分之一是跟神经科学相关的 , 但是为什么重大脑疾病没有一个得到解决?在我看来 , 这是因为自由探索仅是做出了新发现 , 许多科学家并没有努力去针对社会需求作出直接贡献 。
我们的科学研究应从实用出发 , 率先解决世界尤其是第三世界国家面临的重大问题 。 如传染病、慢性病、气候变迁、环境污染等 , 这也会带来跟西方不一样的科学发展走向 。
建成世界科技创新强国
应该在一些领先科技领域主导一些国际大科学计划
《瞭望》:全脑介观神经联接图谱国际大科学计划是一个什么样的计划?
蒲慕明:无论是抑郁症、自闭症等脑疾病研究还是开发人工智能 , 都必须充分认识大脑 。 好比你要解析计算机的工作原理 , 一定要把里面的芯片和线路连接搞清楚 , 才能知道它是怎么处理信息的 。
介观神经联接图谱是相对宏观脑图谱来说的 。 所谓宏观脑图谱 , 就是我们在医院里使用的、通过核磁成像解析大脑结构 , 能看到哪个脑区跟哪个脑区之间有神经束联接 , 但是核磁成像所看到的神经束包含了成千上万的神经纤维 , 我们分不清楚神经联接的走向以及细胞种类 , 所以很难在介观层面来理解大脑的工作原理 。
介观神经联接图谱就是要在细胞层面把神经细胞的联接绘制出来 , 等于说我们要绘制大脑的地图 。 我们将使用最接近人类的非人灵长类动物模型 , 在单细胞分辨率上绘制具有神经元类型特异性的全脑联结图谱 。
但这是一个非常宏大的计划 , 需要集中全球相关脑科学家共同攻关 。 经过长期酝酿 , 我和中科院院士、海南大学校长骆清铭共同发起全脑介观神经联接图谱国际大科学计划 。 这一大科学计划面向世界科学前沿 , 为解析高级认知功能的神经环路原理提供必要的支撑;面向人民生命健康 , 为重大脑疾病的诊断和治疗提供精确的神经环路靶点;面向经济主战场 , 为类脑计算和脑机智能技术提供创新架构和模拟的基础 。
2020年9月 , 我们在上海召开这一大科学计划的国内前期工作启动会 , 明确了该计划的推进路径 , 宣布中国工作组的成立 , 并就该计划的具体实施思路和举措进行研讨 。 我们将依托上海市脑科学与类脑研究中心和松江G60脑智科创基地 , 采取联合攻关、逐步推进的方式实施 , 积极吸引国际团队开展合作 。 力争在2025年完成小鼠、2035年完成猕猴的全脑介观神经联接图谱绘制 。
《瞭望》:我国为何能发起这样一个国际大科学计划?
蒲慕明:国际大科学计划发起方必须是一个在该领域科技实力领先的国家 , 其他国家科学家也愿意参与、合作完成这一大科学计划 。 此前我国已经参与了一些国际大科学计划 , 比如说国际热核聚变实验堆(ITER)计划 。
我国要想在2050年建成世界科技创新强国 , 应该在一些领先科技领域主导一些国际大科学计划 。 在脑科学研究领域 , 虽然我们体量不大 , 但我们现在的大脑神经联接图谱绘制技术已是国际领先 , 做脑图谱的时候要通过基因操作标记这些神经元 , 这也是我国的优势领域 。
我们还有世界领先的基因编辑猴和克隆猴技术 。 以前很多药物研发是以小鼠作为动物模型的 , 但在脑疾病的药物研发中 , 人类大脑跟小鼠大脑差别很大 , 在小鼠模型上花费巨大资源筛选到的候选药物用在病人身上大都无效或有不可接受的副作用 。
非人灵长类动物可能是研究人类脑疾病的最优模型 , 我国在该领域具有明显优势 。 2018年末 , 世界首个体细胞克隆猴“中中”和其妹妹“华华”的诞生 , 实现了我国在非人灵长类动物研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变;一年后 , 首批生物节律紊乱体细胞克隆猴面世 , 开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代 。