浙大開設國內(nèi)首個“腦科學”學院 未來還要助力人工智能

1月7日，浙大腦科學與腦醫(yī)學學院于線上舉辦論壇，介紹了全國首個腦科學與腦醫(yī)學學院的成立動機，并對專業(yè)設置、人才培養(yǎng)及行業(yè)發(fā)展進行了討論。上個月27日，浙江大學醫(yī)學院于杭州舉行了腦科學與腦醫(yī)學學院（腦科學與腦醫(yī)學系）成立儀式。據(jù)浙江大學官方微信介紹，由于此前“腦科學”本科專業(yè)在國內(nèi)尚屬空白，所以浙大腦科學與腦醫(yī)學學院，被認為是全國首個在本科階段就對腦科學及腦醫(yī)學進行研究的學院，初期規(guī)劃擬設神經(jīng)科學和神經(jīng)精神醫(yī)學兩個本科方向。

學院成立儀式，左是浙大校長，右為段樹民院長

據(jù)紅星新聞了解，浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院院長為神經(jīng)生物學家、中國科學院院士段樹民。段樹民院士同時還是浙江大學醫(yī)藥學部主任，曾擔任多年中國神經(jīng)科學學會理事長。

1、為什么成立該學院？

在本科生階段就給學生提供系統(tǒng)的腦科學及其相關交叉學科訓練，將給他們未來的學術職業(yè)發(fā)展提供堅實基礎。

“腦科學”這個詞語最近一次被大眾所看見，伴隨著陳天橋的名字。作為盛大集團的創(chuàng)始人，陳天橋退出商業(yè)世界后，創(chuàng)立腦科學研究所的舉動引起了不少人的關注。他曾公開表示，下一次產(chǎn)業(yè)革命的突破在于認知科學的突破，而認知科學突破的目的則在于“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”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，類似手機的藍牙，從而實現(xiàn)大腦對外部設備的直接控制。

浙大腦科學與腦醫(yī)學學院院長段樹民在論壇上表示，腦科學是最具挑戰(zhàn)性的前沿學科，也是近年來國際上發(fā)展最快的學科，“嚴格來說，‘腦科學’是‘神經(jīng)科學’的組成部分，而‘腦科學’的叫法也比‘神經(jīng)科學’來得更加通俗易懂。”

他介紹說，在美國神經(jīng)科學年度交流大會參會人員有3-4萬，已經(jīng)成為最大的學科。在最具影響性的ESI學科評價系統(tǒng)里，所有學科被劃分為22個學科，其中就有兩個學科和腦科學相關，即“神經(jīng)系統(tǒng)和行為學”和“精神和心理學”，可見腦科學研究的規(guī)模和需求已經(jīng)大大超過了眾多的一級學科，“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)科學的專業(yè)。”

“目前國內(nèi)腦科學研究的研究生的考生來源主要是生物學和生物技術專業(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)科學相關的知識教育，很不利于科研工作的開展?！倍螛涿裾f，在這些學生的入學面試時，大多數(shù)學生都顯示了從小對腦科學的興趣，但在本科生階段沒有他們能選擇的專業(yè)。

段樹民還指出，近年來腦科學發(fā)展的重大突破往往都來源于交叉學科發(fā)展的關鍵技術突破。從本科生階段就給學生提供這些交叉學科教育訓練，能為這些學生的腦科學研究職業(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生提供系統(tǒng)的腦科學及其相關交叉學科訓練，將給他們未來的學術職業(yè)發(fā)展提供堅實基礎。

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)性的交叉學科的教育。

2、學院現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)目標是什么？

同時設置腦科學和腦醫(yī)學兩個方向的人才培養(yǎng)，不僅要解決前沿科學問題，更要攻克嚴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，腦相關的疾病在所有疾病中引起的社會負擔最大，超過了心血管疾病和癌癥，覆蓋了人群的28%。

浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院副院長，浙江大學附屬第一醫(yī)院雙聘教授周煜東表示，目前腦醫(yī)學相關領域醫(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)學人才已經(jīng)成為事關國家發(fā)展的重大社會需求。

浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院教授、教育部腦與腦機融合前沿科學中心主任胡海嵐在線回答紅星新聞提問時表示，總體來看，腦科學研究目前仍處于起步階段。人類目前對大腦的理解和認知，仍然相當局限。從理解腦疾病到找到合適的藥物，從技術概念的提出到產(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，還有很多核心技術需要突破。

紅星新聞注意到，浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院的本科生教育，目前暫計劃設立生物醫(yī)學（神經(jīng)科學方向）和臨床醫(yī)學（神經(jīng)精神醫(yī)學方向）兩個方向，培養(yǎng)高水平腦科學創(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)學人才。

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

談及如此設置的原因，李曉明表示，在一個學院同時設置腦科學和腦醫(yī)學兩個方向的人才培養(yǎng)，也為兩個方向的學生交流和交叉培養(yǎng)提供了機會，從而實現(xiàn)科學研究與臨床實踐的對接、布局醫(yī)學新興專業(yè)、并加快新醫(yī)科的建設，進一步培養(yǎng)復合型人才。

3、學院未來有什么打算？

會設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用于類腦人工智能的創(chuàng)新人才。

“腦科學（神經(jīng)科學）與腦醫(yī)學（神經(jīng)精神醫(yī)學）在實質(zhì)上是一體兩面。一個優(yōu)秀的腦科學研究者必定要從腦醫(yī)學的臨床實際問題出發(fā)，而一個杰出的腦醫(yī)學臨床專家也必定要從基礎創(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，學院會設置人工智能相關的課程。而在未來，學院很快也會設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入大眾視野，也開始被使用在部分互聯(lián)網(wǎng)服務中。隨著大量影視作品的涌現(xiàn)，對人工智能的擔憂也逐漸走到臺前，尤其被大眾所關便是“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，當時也有很多人擔憂失業(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。”段樹民指出，科學家們會嚴格把握人工智能發(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。浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院副院長、腦與腦機融合前沿科學中心主任助理斯科介紹說，人工智能模型算法的設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，腦科學專業(yè)設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，浙江大學除了成立腦科學與腦醫(yī)學學院外，此前還組建了教育部腦與腦機融合前沿科學中心，同樣由段樹民院士擔任首席科學家，胡海嵐教授擔任中心主任，其中一個重大任務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)中學習，而人類智能是從學習的過程中學會學習，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、責任感，在更大的時空尺度上修飾和優(yōu)化了人腦的高級認知功能，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)生物學機制研究等，將促進人工智能和機器人技術質(zhì)的飛躍?！暗沁@需要一個過程“，斯科這樣說道。