大脑是人体最复杂的器官，破译大脑运转密码、揭开生命之谜，是令无数科学家殚精竭虑的艰难课题。脑科学已成为21世纪最前沿的研究领域，尤其与信息科学进行交叉研究已成为脑科学发展的一个重要趋势。

2020年9月6日，南山博士论坛在南山图书馆如期举行。在本期论坛中，主办方邀请中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所所长王立平博士，以《脑科学与未来产业》为题，围绕脑科学研究的基本概念，以及脑科学，脑技术，脑疾病，脑健康和脑智能等产业的发展概况进行了全面、详细的讲解。

据了解，王立平博士曾经做过神经外科医生和胸部的肿瘤外科医生，后来到德国读博士，并在斯坦福大学读博士后，2009年来到深圳组建脑科学研究团队，从最早一个人到现在400人左右的规模，一直在南山这片创新的热土上耕耘。目前是中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所所长和深港脑科学创新研究院院长。

       大脑是宇宙中最复杂的物体

王立平在论坛中介绍到，大脑的结构和功能都非常复杂，大脑中大概有10¹¹个神经细胞，形成10¹⁴个功能连接，在只有大概1.5镑的脑子里形成非常复杂的网络，也就形成了高度发达的智能。近几年，全世界都开启了脑科学计划，用AI技术加上一些材料，包括芯片技术，来模拟大脑的某一部分的功能，也成为了各国争夺的战略制高点。

“1000亿的神经细胞有不同的种类，因为复杂性、功能不一样、来源不一样，所以执行的功能都不一样。”王立平博士在论坛中讲到，很多病都没有很确切的、很精准的细胞来源的根据，比如自闭症、焦虑症、老年痴呆，从病的名字上可以看到，这是症状学描述，而不是病因。所以说脑科学的研究是非常重要的，是要满足脑疾病诊疗最核心的问题，能够解读神经细胞构成的复杂网络，找到疾病可能具体的病因。

       疾病诊疗和人工智能是脑科学研究的巨大需求

据介绍，近几年非常火热的类脑人工智能研究，也叫脑机融合智能，是为未来真正意义上的智能提供基础。“类脑智能本身是相互支撑，也互相促进协同发展的领域。生物学的本质是大脑运行的基本原理和基本法则，最终也是希望对类脑智能有核心的提示，进一步发展智能。”王立平博士认为，类脑智能的技术也同样影响不只是脑科学，整个科学领域都会因为类脑智能新技术的研发，从而促进基础性科学的研究。

脑科学研究的领域包含但不限于这几个方向，第一个是脑认知，学习、记忆、情绪反应等是大脑对外界刺激的反映；第二个是脑疾病；第三个是神经计算，AI、类脑芯片都离不开大脑基本原理的研究；第四个脑机接口，可以用大脑的意念去控制机器。

       脑科学研究链接五大产业

据王立平博士介绍，他希望在深圳布局的脑科学研究能够“沿途下蛋”，培育产业集群，解决相关的产业痛点，最后聚集枢纽产业，推动整个领域的发展。主要围绕这五个方面进行产业化的研究，包括脑图谱解析关键技术、动物模型、基因治疗、认知健康与发展评估，包括儿童阶段认知能力的提升，包括训练，中年人情绪的异常，老年人认知的障碍等方面。

最后，王立平博士表示，脑科学、脑疾病、脑健康、脑技术、脑产业这五个方面的应用是与我们息息相关的，他希望靠这五个方面的技术服务于动物模型、成像技术、精准靶向药物开发，包括脑机融合智能等，希望借助深圳的大力支持，为大湾区的发展，光明科学城的发展，国家科学中心和未来科技转型，为高质量发展和产业赋能，尽一份微薄之力。

       互动问答：

       听众：生物DNA会存储信息，将来的存储信息方式会不会变成存储在固态半导体，这样的存储量更大？还有算法模拟跟我们人脑的差异在哪里，随着计算机硬件水平的提高，会不会模拟的神经网络跟人脑的运行是一样的？

       王立平：在信息对等下的模拟，是部分地实现人的功能，是有限制性的，在一点一点地往前走。像科幻电影一样，最后希望我们俩连根线，你就知道我在想什么，这是未来的梦想。你提到的第一个问题，你提到的DNA存储，我本人不做这个，可能回答得不专业，除了原来提到的遗传变异，达尔文进化论，最近这些年人们已经逐渐关注表观遗传学，周围的环境、周围的经历同样会影响下一代，DNA可能还是这个，但是上一代的经历不一样，下一代的功能是不一样的，有这样的研究。但是记忆还是大脑去存储，我记忆力这么好，下一代记忆力会不会也好，理论上讲当然了，形成记忆的东西是我刚才讲的网络，网络到末梢的时候就是各种递质、信号传导通路，最后形成功能的时候，DNA本身是一种遗传物质，但是记忆存到里面是在我们的脑子里存，执行的时候也是靠细胞与细胞之间产生突触来执行的。

       听众：什么是脑图谱，是不是有脑图谱就可以知道这个人在想什么，或者解读他的情绪？

       王立平：脑图谱就相当于谷歌地图做的人脑结构，这是了解大脑功能最基本的。这本书挺厚，前面没有目录的话就不好看，图谱就是里面细节的目录，可以这么理解。我想看哪一章节，一翻目录就知道了，你也可以想像成谷歌地图，或者高德地图。脑图谱基本上就勾画出关联，宏观上讲深圳到北京有几条路可以走，整个尺度上的图谱有。在城市里面有，在局部每个小区里面也有，不同尺度的连接图。