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人為什么會(huì)有意識(shí)？我們?yōu)槭裁磿?huì)失眠？阿爾茲海默這類(lèi)腦疾病如何有效治療？一直以來(lái)，人腦研究都是以尖端和復(fù)雜著稱(chēng)，但世界范圍內(nèi)不斷有科研力量投入這項(xiàng)課題的攻關(guān)。
6月29日，由螞蟻技術(shù)研究院和復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院聯(lián)合攻堅(jiān)的類(lèi)腦研究“基于圖計(jì)算的腦仿真架構(gòu)”正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目由復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院高級(jí)PI、博士生導(dǎo)師王云領(lǐng)銜，依托復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院神經(jīng)藥理實(shí)驗(yàn)室與螞蟻技術(shù)研究院圖計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)圖計(jì)算、人工智能與實(shí)驗(yàn)神經(jīng)科學(xué)的緊密結(jié)合，打造新一代大規(guī)模高精度腦仿真系統(tǒng)，為理解生物智能和治療腦疾病提供新的研究手段，助力尖端科學(xué)研究。
螞蟻技術(shù)研究院院長(zhǎng)、螞蟻圖計(jì)算技術(shù)負(fù)責(zé)人陳文光介紹，圖計(jì)算是一種以點(diǎn)和邊來(lái)構(gòu)建關(guān)聯(lián)關(guān)系的計(jì)算模式，最大的優(yōu)勢(shì)是可對(duì)大到百萬(wàn)億規(guī)模的點(diǎn)邊關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)性和實(shí)時(shí)性分析 。圖計(jì)算用于腦仿真可以高精度還原神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，模擬生物實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)互相驗(yàn)證，打造生物實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)互相驗(yàn)證的“環(huán)”，最終實(shí)現(xiàn)高精度腦仿真。
復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院高級(jí)PI王云表示，硅基空間的腦仿真虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可輔助藥物研究和開(kāi)發(fā)，為藥物研究早期靶點(diǎn)篩選提供硅基模型，促進(jìn)更精細(xì)、更高效的藥物開(kāi)發(fā)。對(duì)于認(rèn)識(shí)大腦，通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)上的應(yīng)用，加快對(duì)生物智能在內(nèi)的腦高級(jí)功能的理解，這項(xiàng)研究也值得期待。
一直以來(lái)，人類(lèi)對(duì)腦科學(xué)前沿的探索從未停止，大腦研究也是全球科技競(jìng)賽的重要領(lǐng)域。歐洲、美國(guó)和日本等先后啟動(dòng)了“藍(lán)腦計(jì)劃”、“BRAIN計(jì)劃”等赫赫有名的研究項(xiàng)目，我國(guó)也于2021年正式啟動(dòng)“中國(guó)腦計(jì)劃”。過(guò)去十多年，世界各國(guó)腦計(jì)劃獲取了大量的神經(jīng)生物數(shù)據(jù)，膜片鉗等新工具的演進(jìn)，人工智能等跨學(xué)科交叉技術(shù)的應(yīng)用，大腦圖譜和神經(jīng)元的特性被進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)。這些研究結(jié)果不僅顯著推動(dòng)了腦科學(xué)研究，也為深刻認(rèn)識(shí)諸多神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新手段。
然而，當(dāng)前腦仿真系統(tǒng)常用的架構(gòu)是立足于20年前的數(shù)據(jù)量、計(jì)算機(jī)能力和生物學(xué)對(duì)神經(jīng)的理解。計(jì)算神經(jīng)學(xué)需要一個(gè)全新的腦仿真架構(gòu)，來(lái)容納更大量的數(shù)據(jù)、提供更宏偉的算力，從而實(shí)現(xiàn)更精確的仿真和預(yù)測(cè)。圖計(jì)算技術(shù)先天性的與神經(jīng)元和腦仿真有相似性，基于圖計(jì)算技術(shù)搭建的高精度腦仿真架構(gòu)有望為揭示大腦的秘密提供一種新的研究方法和手段。
該項(xiàng)目組成員、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院工程師王小斐在介紹項(xiàng)目時(shí)提到，科學(xué)技術(shù)是一個(gè)螺旋式上升的過(guò)程，需要根據(jù)不同階段技術(shù)成熟度來(lái)調(diào)整研究節(jié)奏。“我們選擇在此時(shí)啟動(dòng)基于圖計(jì)算的類(lèi)腦研究，一方面是瞄準(zhǔn)了前沿技術(shù)助力尖端科學(xué)研究的窗口，另一方面也是對(duì)技術(shù)發(fā)展成熟度做出的應(yīng)用邊界突破。”
王小斐還介紹，該項(xiàng)目仿真的腦區(qū)是與阿爾茨海默疾病有關(guān)聯(lián)的腦區(qū)，如果相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫匠晒︱?yàn)證，后續(xù)會(huì)將模型開(kāi)源，呼吁全世界腦科學(xué)研究人士參與到更多腦區(qū)的研究開(kāi)發(fā)中。
責(zé)任編輯：Rex_03
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