如今人类对自然的控制能力越来越强,人们也越来越想了解“控制自身的器官”——大脑。2013年4月,美国奥巴马政府宣布启动美国脑计划。几乎在同时(2013年初),欧盟宣布“人脑工程”作为其未来10年的“新兴旗舰技术项目”。随后,日本和其他国家也相继启动了自己的脑计划。一时间,世界各国开始了一场“脑科技”竞赛,“脑计划”被看作是可以和“人类基因组计划”相媲美的大科学项目。在此大背景下,中国“脑计划”也呼之欲出。
2016年底,美国召开了“脑计划”第三次年会。年会邀请了受该计划资助的500多名学者,以报告和墙报的形式介绍自己的最新进展。除了美国本土的专家,年会还邀请了欧洲、加拿大,以色列和日本的专家。清华大学教授鲁白作为被邀请的唯一一位来自中国大陆的科学家,在会上作了学术报告并参与讨论。本文是鲁白教授对美国“脑计划”的介绍和对中国“脑计划”的思考。
美国“脑计划”的起因与发展
美国的“脑计划”,有一个奇葩的起始,是在科技界纷乱的反对声音中才找到方向。
2012年初,奥巴马总统科技政策办公室找到基因组学,脑科学,合成生物学,纳米技术等方面的著名科学家,希望他们提一个类似人类基因组计划那样的脑科学计划。经过一番酝酿,这些科学家提出了一个名为大脑活动图谱绘制(Brain Activity Mapping,BAM)的计划,即通过记录各种脑活动中涉及的每一个神经元的每一个动作,来绘制出第一幅囊括大脑所有活动的详图,其最终的应用包括通过直接改变神经回路中的电活动来改变人脑功能和治疗脑疾病。
同年4月,奥巴马在国情咨文的基础上宣布要启动该计划。即刻在美国科技界引起轩然大波,众多科学家纷纷表示反对。在纷乱的反对声音中,意见主要集中在两点:一是在设计BAM的过程中,并没有经过广大科学家的深入讨论;它只是少数专家和白宫科技顾问们闭门造车的结果。因此,该计划到底是不是可行,有多大意义,还值得商榷。二是白宫的科技政策办公室可以决定要不要做、制定政策或提出法案,但不应该决定要做什么、怎么做、或者参与管理具体科学项目的实施。其中反对最强烈的是一位做线虫研究的著名女遗传学家、洛克菲勒大学教授Cori Bargmann。
面对批评,奥巴马决定由美国国立健康研究院(NIH)作为领导机构,组织协调美国脑计划,吸收平衡各方意见。他点名任命了NIH的院长Francis Collins负责该计划,因为此人曾经领导了美国的人类基因组计划,得到了科学家们的认可和各界的赏识。Collins随后组织了由NIH牵头,能源部、自然科学基金会(NSF)和国防部等部门共同参与制订美国脑计划。一开始他就做了一件非常出色的工作,成立了一个由多位有全局观念和战略眼光、有公心的著名脑科学家组成的专家委员会。他认为,脑计划要做什么、如何做,要由科学家们讨论得出,不能由政府部门制定。之后,他任命了两个科学家做专家委员会共同主席,一个是德高望重的灵长类认知研究专家、斯坦福大学教授Bill Newsome,另外一个就是对BAM提出尖锐批评的Cori Bargmann。这是一个非常有趣的美国式的化解意见方式:你的意见最大,就让你来做主席,参与和主持整个工作的进行。Newsome和Bargmann作为共同主席,邀请了20多位举世公认的脑科学不同领域的学术领袖参加专业委员会。为了避嫌,专家委员会成员不能申请脑计划的基金。