美國政府宣布啟動人腦計劃

繼加拿大安大略省和歐盟分別宣布投入巨資開展人腦研究后，美國總統奧巴馬于2013年4月2日宣布啟動“人腦計劃”。該計劃將通過推進創新的神經技術開展腦研究，可能持續十年，最終耗資數十億美元。

一、為最好的想法提供啟動資金。

今年2月，奧巴馬在國情咨文中強調，要對最好的創想投資。“在人類基因圖譜繪制上每投入1美元就給美國經濟帶來140美元的回報。今天，美國科學家正在繪制人腦活動圖……現在不應削減可以創造就業崗位的科研與創新投資，而應該讓研發水平達到自太空競賽高潮以來未曾見過的水平?！?/p>

4月2日，美國總統奧巴馬宣布了大膽的研究計劃，旨在徹底改變人們對人腦的認識，最終目的是幫助研究人員找到治療、治愈甚至防止老年癡呆癥、癲癇病、創傷性腦損傷等腦部疾病的新方法。

人腦計劃雄心勃勃，是美國政府確定的重大挑戰之一。奧巴馬在當天的講話中呼吁，企業、研究型大學、基金會和慈善家與其一道，識別并迎接21世紀的各種重大挑戰。人類能夠發現遙遠的星系，能夠研究比原子更小的粒子，但是仍沒有解開我們兩耳之間這3磅重物質的神秘。人腦幾乎有1000億個神經元，這些神經元組成了數以萬億計的神經連接。因此，人類仍沒有找到治愈老年癡呆癥、孤獨癥、中風等疾病的方法。奧巴馬稱，通過向研究人員提供繪制人腦活動圖所需的工具，人腦計劃將改變這種狀況，其研究成果將有機會改善全球數十億人的生活。

美國人腦計劃包括以下幾個方面：

（1）關鍵的啟動資金。為啟動該計劃，美國國立衛生研究院、國防部高級研究計劃局和國家科學基金會將在2014財年提供約1億美元資金。

（2）強有力的學術領導。美國國立衛生研究院將組建一個高級別工作組，為該機構的投資定義詳細的科學目標，并為實現這些目標制定多年度科學計劃，包括時間表、重要階段和成本估計。

（3）公私合作。聯邦科研機構將與正在投資有關神經科學研究的公司、基金會和私營科研機構合作。

（4）維護最高的道德標準。開創性研究往往有可能引發新的倫理挑戰。奧巴馬將指示總統生物倫理問題研究委員會，探討這項研究計劃和其他神經科學研究所產生的倫理、法律和社會影響。

二、美國啟動人腦計劃的重要背景。

最近十年，科學家已經取得了許多劃時代的發現，如今為解開人腦之謎創造了機遇，這樣的發現包括人類基因組測序、神經網絡繪圖工具的開發、成像技術分辨率的提高、納米科學的蓬勃發展。這些重大突破為空前的科學合作和跨學科的科學發現鋪平了道路。例如，將先進的基因技術和光學技術相結合，科學家現在可以用光脈沖來確定具體的腦細胞活動如何影響行為。此外，通過納米科學和物理學的融合，研究人員現在可以用高分辨率的成像技術從結構和功能角度觀察人腦內部的連接狀況。

不過，治療腦部疾病還需要新一代工具，以更快速度記錄更多腦細胞的信號。當前這還沒有實現，但開發此類工具的最大希望在于納米科學、成像技術、工程學、信息學以及其他快速發展的新興科學和工程領域的交叉口。

美國人腦計劃將通過推進創新的神經技術開展腦研究，加速新技術開發和應用。這些新技術將使研究人員能夠制作人腦活動圖，展現單個腦細胞和復雜的神經回路如何快速互相作用。這些技術將為探究人腦如何記錄、處理、使用、存儲和檢索大量信息打開新的大門，并將揭示人腦功能和行為之間的復雜聯系。

三、美國人腦計劃的重要私營合作伙伴。

一些重要的私營合作伙伴已經承諾支持該計劃，包括：

（1）艾倫腦科學研究所。該所為非營利機構，是開展大規模腦研究以及數據和工具共享的領頭羊。2012年3月，它啟動了為期10年的研究項目，以認識神經編碼，即腦活動如何使人產生知覺、決策和行動。由于近年來腦活動記錄技術和神經網絡繪制技術的空前進步，該所實現了擴張。該所每年用于與人腦計劃相關的研究項目經費將超過6000萬美元。

（2）霍華德·休斯醫學研究所。該所是美國基礎生物醫學研究領域最大的非政府資助機構，具有支持神經科學研究的悠久歷史。它的目標是開發新的腦成像技術，并了解信息如何在神經網絡中存儲和處理。該所每年將至少花費3000萬美元支持與人腦計劃相關的項目。

（3）卡弗里基金會。預計未來10年每年與人腦計劃相關的投入大約為400萬美元。

（4）索爾克生物學研究所。根據其“動態腦計劃”，該所將投入超過2800萬美元。該所將超越傳統的神經科學研究，以深入了解人腦，包括從單個基因到神經回路，再到人的行為。為了真正了解人腦如何在健康和患病的狀態下運作，科學家們將繪制人腦的神經網絡，揭開它們如何協同工作之謎。為了避免或治愈老年癡呆癥和帕金森綜合癥等疾病，科學家們將探究人腦隨著年齡增長而發生的變化，為預防和治療與年齡增加有關的神經疾病打下基礎。

（作者：劉潤生，中國科學技術信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責人，主要從事科技戰略與政策研究。）