呼之欲出的腦科學圖景

思柯

宇宙起源和大腦研究是21世紀比肩的科學謎題。今年3月，歐航局根據“普朗克”太空探測器傳回的觀測數據，發布了迄今最為精確的宇宙地圖，并對現有宇宙理論進行了修正，宇宙年齡也被重新確定為138.2億年。無獨有偶，在腦科學研究領域，一項叫做“大腦活動圖譜（BAM）”的計劃被提上議事日程，旨在拓展人們對人類大腦健康或病理狀態的認識，腦科學圖景也大有呼之欲出之勢。

人類大腦可謂宇宙中已知最為復雜的事物，僅構成大腦的神經元就約有1 000億之眾，神經元與突觸連接形成的活動通道的數量更是不計其數。探究大腦的結構和功能，揭示大腦如何運作，構建完整的大腦理論是腦科學研究的重要內容。自20世紀初卡哈爾研究大腦微觀結構、創立“神經元學說”以來，腦科學研究在神經活動過程、離子通道和信號轉導、神經系統基本和高級功能、神經發育生物學以及方法論等領域均取得了豐碩成果。但鑒于大腦的復雜性，腦科學真正實現革命性的突破還有待時日。

此次BAM計劃出現在2013年美國國情咨文中，體現了美國政府對腦科學研究一貫的支持態度，也是美國對歐盟“人腦計劃（HBP）”的一種呼應，HBP作為歐盟立項的兩大超級計劃之一，經費資助達10億歐元之巨。BAM計劃的其中一位發起人喬治·丘奇認為，BAM的目的就是讓我們可以從復雜的神經網絡中讀寫單個神經元。隨著諸如合成生物學、納米化學、光學纖維等領域新技術的不斷成熟，BAM計劃將引領腦科學研究進入大科學時代。若獲批準，這一計劃也將耗資數十億美元。

腦科學研究的意義還不僅在于基礎科學和臨床應用，諾貝爾醫學獎獲得者杰拉爾德·埃德爾曼曾這樣闡述科學理解意識的意義：首先，精神與物理事件的關系將得以厘清，從而澄清一些著名的哲學難題；其次，一個成功的意識理論或將揭示幻象的根源并闡明價值在現實世界中的位置；基于腦的理論還對我們的創造性觀念有用，可以彌合科學與人文的分裂。實現這些目標也許能影響和推動基于生物學的認識論的形成，而最驚人的成果將是人工意識的構建。當然，腦科學圖景絕非一蹴而就，值得我們為之付出十年、數十年乃至更久的努力。

此外，盡管性別與大腦研究始終被爭議包圍，但神經科學家確實發現了人類大腦存在性別差異，比如男性大腦比女性的重，女性大腦則擁有更密集的神經元和更多灰質。然而，這些差異卻從未顯示過女性不適合科學研究——現狀卻似乎并不盡如人意——本期 “科學與社會”欄目重點探討了科學領域的男女平等問題，雖然“男女皆可投身科學”，但研究數據顯示，女科學家仍然面臨性別歧視、工資和資助不平等，而且更容易離開科研崗位，這也是值得我們關注并值得我們去努力改變的。