专访中国科大学院士张旭:脑科学与 AI 的“前世今生”

说起 AI ,张旭有他自己的见解。很多人都喜欢说 AI +
医疗,不过张旭特别强调应该是医疗 +
AI。从张旭所在的神经学、脑科学领域,他解释了他的观点:“脑科学和 AI
的结合根本还是要解决医学问题。”他曾表示脑科学和神经科学这样的基础科学对于当代社会的发展有着不可替代的巨大作用,甚至可以将脑科学称为人工智能的鼻祖。比如,如果我们能对脑连接了解更多的话,将对人类认识脑和发展人工智能产生重大影响。其实,脑科学与人工智能的关系并不难理解,就像我们平时将人工智能系统称为“机器大脑”。

本期大讲堂的主题是脑科学与医学和人工智能。张旭介绍了脑科学的探索历程、世界各国战略性的脑计划,以及脑疾病的发病现状。随后他从痛觉的功能联结图谱,神经元种类及其神经环路,慢性痛及其神经网络,脑功能和脑疾病的临床研究等几个方面给大家介绍了现在脑科学的发展,脑科学与医学和人工智能之间的相互联系、交叉融合及突出效果。

张旭于1994年瑞典博士毕业后就回国工作,历经近年来中国科研发展的各个阶段,深谙其中的薄弱。在美国,PI制度的优势是显然的,因为它的国家科技战略和实施体系布局已发展成熟,科研机构、大学和公司的综合性参与度高,资金差异性投入及分工明确,系统性实施力极强,因此能够将支持基础研究的总经费分成很多的大小课题经费,支持研究和人员费用,能够发挥更多人的才能。

在普通人眼中,基础科研晦涩难懂、冗长乏味,不过,在张旭看来,这却是一件十分浪漫幸福的事情。从第四军医大学到瑞典卡罗琳斯卡医学院再到中国中科院,成为院士,张旭数十年来长期从事神经系统疾病的分子细胞生物学机理研究。

2018年3月21日,神经科学家、中国科学院院士张旭做客第151期南科大讲堂,为我校师生介绍脑科学与医学、人工智能间的联系。

“尽管我们论文发表了很多,但发达国家不是这么简单地看问题,这也不可能成为衡量一个国家科技水平和实力的唯一标准。”张旭对第一财经记者表示,“现在脑科学研究能够与人工智能技术结合,中国好像从中看到了机会,但要知道我们在人工智能方面还不是最强的,尽管我们已有了一些全球领先的突破点。”

与很多人印象中科研工作者较为呆板的形象不一样,张旭并没有沉寂在基础科学理论的层面,而是很开放活跃地与多学科的人才,多领域的人士打交道。张旭除了科学家,还是一位行政管理者。”我其实和政府、同事、学生、家长、病人、医生、企业家、投资人都有互动,期间产生了很多的思想碰撞。也许大家有同一个目标,但却有不同的想法和做法。”他说。

图片:唐凌云

产学研一体化

这种幸福体现在两个方面。一是“发现新大陆”的激动。”你是第一个知道某一个新知识的人,而且你会迫不及待地想把这些知识传授给别人。”他说。二是做基础科研让人成瘾的过程。“很多基础科研完全是全新的,没有可以经验跟随,而且也并不高大上。所以可能别人会用半信半疑的眼光去看你。但你的工作被人家认可并跟随后,你会感到宽慰和激励,然后继续向前走。”他说。

张旭列举了许多中国科学技术的成果,如人脑成像技术和设备、脑功能术中信息刺激系统、脑起搏器与帕金森病治疗、克隆非人灵长类动物、寒武纪1A处理器、语音识别及多语种翻译技术、眼及其控制系统的仿生等。他高度称赞了当前新一代复合型科学家的竞争力,但也指出中国的AI技术与世界前沿仍有较大差距,要想追赶和超越,不仅要重视人才培养,还要重视基础理论的研究。

寒武纪作为我国首家人工智能芯片初创公司,已经研制出了超低能耗、超高效率的深度学习神经网络芯片。陈天石曾对第一财经记者表示,早在2016年寒武纪科技就在临港科技城注册公司,他看中的不仅仅是上海在集成电路制造领域的深厚积累,更具战略意图的是,加入落地在临港的“上海脑-智工程”所打造的类脑智能产业化生态圈。张旭正是该工程的项目负责人。

原标题:专访中科院院士张旭:脑科学与 AI 的“前世今生”

图片 1报告会现场

为什么要在张江做那么大跨度的交叉学科?张旭告诉第一财经记者:“就是因为这对我们的知识结构,对理解神经系统或者药物研发是一个综合性的体系。我们需要更多科学家、更多思想的交融,激发创新,这是一个科学的生态环境,这里就好像是生物医药界的硅谷,科学家能够在更大的科学设施支撑的基础上,进行新的研究和开发。”

思维的碰撞或者跨领域的交流让张旭并不是闭门造车,相反,他对当下的热门技术也是行家。是的,张旭对
AI
也颇有见解。一方面,人工智能中的神经网络理论其实和神经科学的一些逻辑类似。另一方面,张旭所在的生物学科和医疗紧密的连在一起,而
AI 医疗也是一个热门话题。

张旭长期从事神经系统疾病的分子细胞生物学机理研究,现任中国科学院上海分院副院长,中国科学院上海交叉学科研究中心主任和中国科学院上海临床研究中心主任,此外还担任中国神经科学学会副理事长、中国细胞生物学学会副理事长和上海市神经科学学会理事长等职。

“站在改革开放40年的当口,这事对我们生物医药的发展至关重要。”张旭指出。不过他表示,要实现这样的突破具有很大的挑战,只有克服心理上的障碍和体系上的制约,才能有所进步。“我们不仅仅要扩大规模,更要实现本质上的跃升。这符合国家整体战略的需求,而不是针对某个系统、某个机构或者某个企业。”他说道。

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图片 2张旭院士作报告

展望未来,神经科学家研究的脑功能联结图谱也将会给神经网络芯片带来新的启示。这也是陈天石这样的人工智能领域的科学家和高科技创业者最关心的问题之一。返回搜狐,查看更多

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文字:学生新闻社王可悦

建大科学装置

对于大众来说,基础科学也许不太“接地气”,张旭总是试图用更形象的语言去介绍他的领域。就像曾经在一个报道中,记者问他如何介绍自己的科研。他说:我研究痛。“我们如果理解一个人的神经元水平和分子水平,就可能就会找到一些药物的靶点,一些诊断的标志物,可以帮助临床。”他这样解释自己做的事情。同时,他也提到了这件事情的难度系数:“神经系统疾病都是比较复杂的。实际上神经系统在正常状态就比较复杂,所以对该类疾病的研究存在‘理解正常才能理解异常’的双重难度。”

第一财经记者日前获悉,坐落于上海浦东的张江实验室的上海脑科学与类脑研究中心(简称“上海脑中心”)在上海市政府的大力支持下已开始了实质性建设。著名神经科学家、中科院上海分院副院长张旭接受第一财经记者采访时表示:“新成立的上海脑科学与类脑研究中心的进展相当不错,将成为上海科技发展的下一个重点。我们将力求在体制和机制上有所创新,寻求深层次、系统性的突破。”

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