北京市脑科学研究专项启动黄铁军教授介

选自黄铁军老师发言PPT

作者：黄铁军北京大学

「新智元」编辑出品

北京市脑科学研究专项“脑认知与类脑计算”任务规划包含了，3类典型智能：视听感知、自主学习和自然会话；2款核心芯片：类脑处理器和机器学习处理器；

4类支撑平台：神经形态器件平台、类脑计算机系统平台、大脑解析仿真平台和认知功能模拟平台。

为推动北京成为全球原始创新的重要策源地之一，北京市科委9月1日正式启动脑科学研究专项。北京脑科学研究专项的“脑认知与类脑计算”领域专家指导组首席专家——北京大学黄铁军教授在启动仪式上介绍了“脑认知与类脑计算重点任务”。

北京市科学技术委员会１日发布北京脑科学研究专项实施方案，计划到２０２５年实现北京在“脑认知与脑医学”及“脑认知与类脑计算”等领域研究突破及成果转化、实际应用。北京市副市长隋振江、工信部副部长怀进鹏、清华大学副校长薛其坤、中国人工智能学会理事长李德毅院士等出席发布会。

在北京市科委召开的“脑科学研究”专项工作启动会上，《北京市科学技术委员会“脑科学研究”专项实施方案》正式亮相。专项将瞄准国际脑科学研究前沿，围绕人类脑健康和脑疾病治疗重大需求，从“脑认知与脑医学”及“脑认知与类脑计算”两方面进行布局，在开展前沿研究的同时，注重实际应用。

按照上述实施方案，北京计划到２０２０年推动形成跨部门、跨学科的“脑认知与脑医学”研究支撑平台，建成支撑“脑认知与类脑计算”基础研究和技术研发的公共平台。着力突破儿童脑发育与认知发展、认知老化、物质依赖、失眠、脑疾病等领域关键技术；研制两款以上的类脑计算核心芯片，在视听感知、自主学习和自然会话三大类脑智能方向取得突破并实现应用。

到２０２５年，实现在脑认知活动神经原理、脑健康水平提升、脑重大疾病预防治疗、类脑计算机和类脑人工智能等方面突破，推动科技成果转化和应用。

　　据了解，此次脑科学研究专项分为“脑认知与脑医学”和“脑认知与类脑计算”两个重点任务。其中，在“脑认知与脑医学”方面，北京市科委将整合北京地区相关研究力量和资源，重点建设神经调控技术研究中心、多模态脑影像技术研发中心、基于样本库的脑重大疾病的数据中心、脑重大疾病动物模型技术研究中心等。同时，还将开展八类重大关键技术研究，为脑医学研究提供理论和临床基础，包括儿童青少年的脑认知发育、学习与社会交流障碍，睡眠障碍评估技术与干预措施，认知老化与认知障碍评估技术与干预措施等。

　　在“脑认知与类脑计算”方面，为实现认识脑、模仿脑的目标，将建立从基础元器件到整机系统的完整技术体系，搭建大脑解析仿真平台、认知功能模拟平台、神经形态器件平台、类脑计算机系统平台；在研究类脑计算模型的基础上，开发具有自主知识产权的机器学习处理器、类脑处理器两类类脑芯片，推动类脑计算研究成果为机器人、智能服务系统等产业提供支撑，重点研究视听感知、自主学习和自然会话等三类典型类脑智能应用。

发展机遇

（一）世界各国已经将脑科学研究上升至国家战略

年1月，欧盟宣布开展为期十年的“人类脑计划”，提出从大脑仿真出发，将信息技术和生命科学结合，整合海量生物医学数据进行仿真模拟，力图在认识脑、治疗脑疾病和类脑计算三个方面取得突破。年4月，美国正式公布“脑科学研究计划”，旨在探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图、开发针对目前无法治愈的大脑疾病的新疗法。日本于年10月也宣布“脑研究计划”，主要研究精神病和神经性疾病的诊断治疗方法。

（二）我国脑科学研究取得重要进展

我国于20世纪90年代后期开始资助脑科学研究。年《国家中长期科技发展规划纲要（-年）》将脑科学与认知列为八大前沿之一，国家“”计划、国家自然科学基金等相继资助了多项重点项目、重大研究计划，重点支持脑科学基础研究和脑重大疾病的应用研究，也推出了“情感和记忆的神经环路基础”、“脑功能联结图谱”等专项研究计划。在揭示神经环路在重大神经精神疾病发生发展中的变化规律、描述几种重要的脑功能(感觉、情绪、学习记忆、决策)的神经网络联结的构造和运作机制等方面取得了一系列重要进展。“十三五”期间国家在脑科学领域正在酝酿重大的战略布局，将对全球脑科学发展作出重要贡献。

（三）北京具备发展脑科学研究的基础资源和优势

北京在脑科学研究方面拥有全国最完整的学科布局、最强的研究队伍、国际一流的实验条件和技术资源。北京市在自然基金、“G20工程”、“4G工程”、“精机工程”等重点科技专项中进行了脑科学研究的相关布局。

在脑认知领域,拥有两个国家级脑科学重点实验室（北京师范大学，中科院生物物理所），相关单位与国际数据集团IDG合作建立了麦戈文脑科学研究所。在脑医学研究方面，北京具有较强临床研究实力，拥有中国医院、医院、首都医科大学医院等优势机构，拥有全国唯一的“国家神经系统疾病临床医学研究中心”和两个“国家精神系统疾病临床医学研究中心”。依托北大、清华等优势单位，重点支持神经认知、脑成像、人脑连接组等方向，在社会认知神经机制、脑疾病相关发病机制及靶标蛋白的作用机制、脑疾病相关的脑网络功能连接与脑血流量的关联规律等方面取得突破，提升了北京脑医学的国际影响力。

在类脑计算方面，全国一半以上的骨干研究单位聚集在北京。清华大学成立了跨七个院系的“类脑计算研究中心”，北京大学成立了生命科学、信息科学和脑医学等交叉学科的“脑科学与类脑研究中心”，中国科学院自动化研究所成立了“类脑智能研究中心”。重点支持大脑解析仿真平台、认知功能模拟平台、神经形态类脑处理器、机器学习加速处理器等方向，在大尺度脑功能结构知识图谱、大脑视觉解析平台、类脑天机芯片、寒武纪深度学习处理器芯片等方面取得突破，形成类脑计算基础研究发展环境。

发展目标与重点任务

到年，推动重大共性技术研究中心建设，形成跨部门、跨学科的脑认知与脑医学研究支撑平台，建成支撑脑认知与类脑计算基础研究和技术研发的四类公共平台。开发两款以上的类脑计算核心芯片，在视听感知、自主学习、自然会话三大类脑智能方向取得突破并实现应用。着力突破感知觉认知、儿童脑发育与认知发展、认知老化、物质依赖、失眠、脑疾病等领域关键技术，尽快实现成果转化惠及于民，提升人民脑健康水平。

到年，依托首都脑科学研究优势，对接国家脑科学研究，积极布局脑科学研究前沿技术，在脑认知活动神经原理、脑健康水平提升、脑重大疾病预防治疗、类脑计算机和类脑人工智能等方面取得重大突破，推动科技成果转化和应用，让科学研究的每一点进步都能最快地为今天的人民生活做出直接的贡献，将北京建设成为全球有重要影响力的脑科学科技创新中心。

北京开展脑科学研究专项分为“脑认知与脑医学”和“脑认知与类脑计算”两个重点任务：

（一）“脑认知与脑医学”重点任务

1.推动重大共性技术研究中心建设，形成跨部门、跨学科的研究支撑平台

充分整合北京地区相关研究力量和资源，注重多学科交叉融合，强调资源开放共享，盘活存量资源，围绕重大共性技术协同攻关。重点建设神经调控技术研究中心、多模态脑影像技术研发中心、基于样本库的脑重大疾病的数据中心、脑重大疾病动物模型技术研究中心等。

2.开展八类重大关键技术研究，为脑医学研究提供理论和临床基础

阐明脑认知神经原理及其与脑医学关联的重大科学问题，为脑医学研究提供理论和临床基础；建立具有自主知识产权的脑认知研究方法和技术，加快相关研究成果向脑健康与脑疾病预防治疗应用方面的转化。关键技术包括：感知觉加工、注意机制与认知障碍疾病关系，儿童青少年的脑认知发育、学习与社会交流障碍，认知老化与认知障碍评估技术与干预措施，睡眠障碍评估技术与干预措施，脑疾病相关神经功能环路图谱，脑疾病发病机制与预警技术，脑疾病早期诊断的客观指标体系，智能医疗体系与靶向药物。

（二）“脑认知与类脑计算”重点任务

1.建立四大类脑计算研究平台，营造类脑计算的基础研究环境

为实现认识脑、模仿脑的目标，建立从基础元器件到整机系统的完整技术体系，搭建大脑解析仿真平台、认知功能模拟平台、神经形态器件平台、类脑计算机系统平台等研究平台。

2.研制两类类脑计算核心芯片，掌握类脑计算技术主动权

类脑芯片是类脑计算产业的技术核心，已成为全球竞争的焦点。研究类脑计算模型，开发具有自主知识产权的机器学习处理器、类脑处理器两类类脑芯片。

3.实现三类典型类脑智能应用，在大规模智能应用中发挥关键作用

加速科技成果转化，推动类脑计算研究成果为机器人、智能服务系统等产业提供支持。重点研究视听感知、自主学习和自然会话等三类典型类脑智能应用。

保障措施

（一）组建以创新主体为核心的组织模式，凝聚创新成果

成立以国内外专家组成的专项研究指导组，包括专项总体组和专家指导组。专项总体组主要把握专项研究总体布局和方向，整合各方资源，推进创新主体间协同创新。专家指导组主要联合全球优秀科学家，组建跨国脑科学研究科研团队，充分发挥人才作用，形成一批基础性、战略性研究成果，为北京脑科学研究占领世界制高点夯实基础。

（二）建立多方协同创新的工作机制，整合创新资源

整合优势资源力量，建立以“脑科学协同创新研究中心”为核心的工作组织模式。既鼓励以北大、清华、中科院、首医等为代表的核心机构内部整合力量，更支持在北京地区用新体制、新机制整体构建跨部门的脑科学协同创新研究中心，为脑科学发展提供基础性保障。

（三）建立项目滚动支持和成果利益分配机制，激发创新活力

建立滚动支持和利益分配机制，制定客观合理的指标体系，定期对研究团队的能力和成果进行评估和绩效考核。对科学研究保持宽容失败、允许试错的态度，准许科研人员重新调整研究路径。建立产学研用协同创新的工作模式，鼓励企业早期进入，最早时间进行科技成果转化，激发科研人员的创新活力，实现研究成果服务当前经济社会发展。

以下是黄铁军老师的23页演讲PPT