人類大腦大約有1000億個神經(jīng)元，作為自然科學(xué)的“終極疆域”，目前我們對人類大腦的探索和認(rèn)知還處在初級階段。腦疾病對人類健康造成的負(fù)擔(dān)愈加嚴(yán)重，但是目前仍然缺乏行之有效的預(yù)防與治療手段，我們迫切地希望了解大腦是如何工作的，從而開發(fā)更加精準(zhǔn)有效的腦疾病預(yù)測與診療技術(shù)。

既往腦科學(xué)研究多以單個或若干實驗室為主體開展項目，人力和配套資源有限。近十幾年，全球各國先后啟動由政府主導(dǎo)的大型腦科學(xué)研究項目。我國也在2021年正式啟動“腦科學(xué)與類腦科學(xué)研究”項目，即“中國腦計劃”，不僅為我國腦科學(xué)研究人員提供了充足的資金和平臺支持，而且也為我國腦科學(xué)事業(yè)邁入國際前沿水平提供了契機(jī)。

近期，北京大學(xué)第六醫(yī)院院長陸林院士聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)-國王學(xué)院群體神經(jīng)科學(xué)中心負(fù)責(zé)人Gunter Schumann教授，在Science Bulletin發(fā)表了題目為“China Brain Project: from bench to bedside”的專家評介文章，從腦圖譜、類腦計算與腦機(jī)智能、腦疾病防治等角度介紹了各國腦計劃，特別是中國腦計劃的特色，其中重點(diǎn)介紹了中國腦計劃在腦疾病臨床研究大數(shù)據(jù)與樣本庫平臺的建設(shè)情況，并指出了整體推進(jìn)過程中面臨的挑戰(zhàn)。

全球腦計劃項目紛紛啟動。如：瑞士的“藍(lán)腦計劃”，歐盟的“人腦計劃”，美國的“創(chuàng)新性神經(jīng)技術(shù)大腦研究”項目以及2.0更新計劃，日本的“綜合神經(jīng)技術(shù)用于疾病研究的腦圖譜”計劃，澳大利亞和韓國也分別于2016年發(fā)起相關(guān)腦科學(xué)項目。各國腦計劃研究目標(biāo)略有不同，但都在腦圖譜、人工智能或腦疾病領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展。

中國腦計劃以“一體兩翼”為發(fā)展戰(zhàn)略。2021年，中國腦計劃共部署59個指南方向，其中，腦圖譜研究、類腦計算技術(shù)和腦疾病診療作為中國腦計劃的重點(diǎn)發(fā)展方向，已經(jīng)積累了堅實的技術(shù)儲備和成功經(jīng)驗。在腦圖譜研究方面，中國腦計劃擬利用多種動物模型以及招募多個年齡段人群，從微觀、介觀和宏觀水平構(gòu)建大腦圖譜，比如在單細(xì)胞水平對大腦進(jìn)行基因和蛋白質(zhì)表達(dá)譜分析，以及構(gòu)建嬰兒和兒童大腦的發(fā)育圖譜等。在類腦計算和腦機(jī)智能方面，中國腦計劃擬重點(diǎn)開發(fā)類腦芯片和無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)，為基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化提供新的動力。

中國腦計劃在腦疾病方面的建設(shè)舉措。我國腦疾病負(fù)擔(dān)嚴(yán)重，并缺乏有效的預(yù)防和診療手段，亟需通過大規(guī)模隊列研究和建立臨床研究數(shù)據(jù)庫與樣本庫平臺，揭示腦疾病發(fā)病機(jī)制和發(fā)展軌跡，開發(fā)早診、優(yōu)治與康復(fù)技術(shù)。中國腦計劃擬通過建設(shè)“腦健康大數(shù)據(jù)平臺（Brain Health Platform）”，以涵蓋健康人群和腦疾病患者的全生命周期為特點(diǎn)，結(jié)合基因組學(xué)、影像學(xué)、癥狀學(xué)等多模態(tài)數(shù)據(jù)，打造集采集、分析、共享于一體的大數(shù)據(jù)平臺。除了在線數(shù)據(jù)平臺外，腦健康大數(shù)據(jù)平臺還包括可供收集和存儲血液、尿液、糞便和腦脊液等多種樣本的大型生物樣本庫。該平臺為我國的多種腦疾病圖譜、AI技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用及多種腦疾病的預(yù)防干預(yù)研究提供支撐。

中國腦計劃未來還面臨諸多挑戰(zhàn)。在研究方面，個體差異性增加了從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化難度。并且，如何將來源于不同物種、不同層次、不同模式的海量數(shù)據(jù)交互操作，也是未來的重大技術(shù)挑戰(zhàn)。在管理方面，如何整體規(guī)劃和確定未來優(yōu)先發(fā)展哪些項目也是一個重要問題，在未來還需要進(jìn)一步廣開言路，并積極為有潛力的年輕研究人員提供機(jī)會，同時，開拓更多跨學(xué)科領(lǐng)域的合作渠道，整合多學(xué)科人才通力協(xié)作，促進(jìn)從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的高效轉(zhuǎn)化。

北京大學(xué)第六醫(yī)院劉曉星博士和高騰博士生為該文的第一作者，陸林院士為通訊作者。該文獲得了科技創(chuàng)新2030項目（2021ZD0200800）支持。

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Liu X, Gao T, Lu T, Bao Y, Schumann G, Lu L. China Brain Project: from bench to bedside. Sci Bull 2023. doi: 10.1016/j.scib.2023.02.023

標(biāo)簽：腦科學(xué)神經(jīng)科學(xué)