隨著精準(zhǔn)的神經(jīng)信息獲取技術(shù)、特定神經(jīng)環(huán)路示蹤技術(shù)、基因編輯技術(shù)的發(fā)展與交叉融合，人類對腦科學(xué)前沿的探索正不斷深入，這使其成為當(dāng)今備受關(guān)注的生命健康話題。

(資料圖)

腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域不僅引導(dǎo)著人類拓展對自身的認(rèn)識和對科學(xué)前沿探索的深度與廣度，還蘊藏著巨大的產(chǎn)業(yè)變革和發(fā)展?jié)摿ΑＮ磥?0年，腦科學(xué)的前沿進(jìn)展將有望帶動腦智能、腦健康等領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也將為多維度科技變革、多學(xué)科交叉人才培養(yǎng)、基于腦認(rèn)知規(guī)律的教育范式變革注入新動能，在生命健康和人工智能領(lǐng)域為人類社會帶來新的可能。

核心任務(wù)是理解大腦的根本機(jī)制

隨著全球老齡化趨勢加劇，CNS（中樞神經(jīng)系統(tǒng)）疾病“早診優(yōu)治未被滿足的臨床需求”這一痛點將進(jìn)一步擴(kuò)大和加深，也將帶來超額的醫(yī)療負(fù)擔(dān)和社會負(fù)擔(dān)。多年來，針對腦疾病新靶點的藥物研發(fā)進(jìn)展緩慢，原因在于我們對大腦功能的認(rèn)知有限，因此腦科學(xué)最核心的任務(wù)是理解大腦的根本機(jī)制。

多學(xué)科交叉技術(shù)的應(yīng)用，為加速對大腦根本機(jī)制的理解提供了新的發(fā)展機(jī)遇。過去10年，一些新工具和跨學(xué)科交叉技術(shù)的應(yīng)用，不僅顯著推動了我們對腦科學(xué)的研究，也為深刻認(rèn)識諸多神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新手段。未來，大腦成像新技術(shù)和新裝備、腦機(jī)接口與神經(jīng)調(diào)控等技術(shù)，以及與新材料、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域的交叉融合，將給腦科學(xué)領(lǐng)域帶來研究范式的革命，這將使其具有極大的市場開發(fā)價值。

比如，研發(fā)和測量神經(jīng)系統(tǒng)功能的精細(xì)化工具，使得我們能夠更快、更好地對中樞神經(jīng)系統(tǒng)和神經(jīng)生物過程進(jìn)行數(shù)據(jù)化；光遺傳技術(shù)、藥物遺傳技術(shù)、基因編輯技術(shù)等特定神經(jīng)細(xì)胞的調(diào)控技術(shù)，使得我們對大腦不同部位之間的關(guān)系和功能從相關(guān)研究轉(zhuǎn)向因果性研究等。

以眾多腦疾病領(lǐng)域的基因治療、干細(xì)胞、數(shù)字療法、神經(jīng)調(diào)控等為代表的未來醫(yī)學(xué)新形態(tài)也已逐步展現(xiàn)出特定的“朝陽屬性”。

可以說，未來10年將是研發(fā)針對CNS疾病的創(chuàng)新藥和創(chuàng)新療法的黃金時期：大部分CNS疾病的風(fēng)險基因可能都會被發(fā)現(xiàn)，特定基因編輯的非人靈長類動物模型的潛在應(yīng)用，將推動人類對腦疾病機(jī)制的理解不斷深入；越來越多的腦疾病相關(guān)的腦網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)環(huán)路以及調(diào)控神經(jīng)環(huán)路的新靶點將被發(fā)現(xiàn)，在服務(wù)傳統(tǒng)醫(yī)療需求的同時，也有望對醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的“興奮劑”；針對神經(jīng)退行性疾病來說，來自血液的新標(biāo)志物與來自認(rèn)知特征的新標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學(xué)規(guī)律新發(fā)現(xiàn)，有助于對目前普遍認(rèn)為是同一疾病異質(zhì)性的病人進(jìn)行分型，進(jìn)而為精準(zhǔn)實施臨床治療提供新方法。

隨著近年來腦科學(xué)在分子細(xì)胞、關(guān)鍵元器件、軟硬件開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)、儀器儀表等多方面陸續(xù)取得進(jìn)展和突破，腦機(jī)接口也逐漸進(jìn)入應(yīng)用化的軌道。

從短中期來看，由于有創(chuàng)植入技術(shù)難度大，有愈傷組織形成和免疫反應(yīng)的風(fēng)險，植入灰質(zhì)內(nèi)電極的長期安全性未知，因此，腦機(jī)接口應(yīng)用于真正的臨床醫(yī)療還有一定挑戰(zhàn)。

但從長期來看，腦機(jī)接口是腦科學(xué)領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向和平臺技術(shù)之一，它提供了一個介入大腦的關(guān)鍵工程界面，能夠承載融合未來的調(diào)控工具、測量技術(shù)、計算解碼方法和新的電極材料及類腦芯片等。一旦實現(xiàn)大規(guī)模部署，由腦機(jī)接口提供的數(shù)據(jù)將會提升我們對大腦的理解，最終促進(jìn)實現(xiàn)人和機(jī)器“一體化”。

腦科學(xué)未來產(chǎn)業(yè)或可布局七大領(lǐng)域

根據(jù)社會和市場需求，腦科學(xué)未來產(chǎn)業(yè)或可重點布局7個領(lǐng)域，即腦疾病動物模型、腦疾病基因與細(xì)胞治療、腦機(jī)融合智能技術(shù)、腦科學(xué)研究“殺手锏”技術(shù)與資源共享平臺、腦疾病新藥研發(fā)、腦功能訓(xùn)練與干預(yù)的親社區(qū)技術(shù)以及基于腦認(rèn)知規(guī)律的青少年腦智發(fā)育與情緒健康管理。

以腦疾病新藥研發(fā)為例，具體來說，就是針對腦卒中、阿爾茨海默病、帕金森病、腦衰老等重大腦疾病，進(jìn)行以小分子和多肽藥物為特色的新藥研發(fā)，以及開發(fā)基于組織和類器官的腦疾病藥物篩選技術(shù)。

再比如腦科學(xué)研究“殺手锏”技術(shù)與資源共享，在全球首次解析細(xì)胞精度長距離投射猴腦圖譜的腦圖譜解析前沿技術(shù)與設(shè)備平臺，對諸如此類的“殺手锏”技術(shù)與資源進(jìn)行開放共享。

去年6月，深圳市出臺《關(guān)于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的意見》，將重點培育發(fā)展8大未來產(chǎn)業(yè)，其一就是腦科學(xué)與類腦智能。目前，深圳腦科學(xué)研究和人才聚集態(tài)勢發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)方面已聚集近百家腦科學(xué)與類腦智能及其相關(guān)上下游企業(yè)，初步形成了未來產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的態(tài)勢，而隨著各類共享基礎(chǔ)設(shè)施的全面建成，腦科學(xué)與類腦智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程和新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)打造也將大大加速。

未來，聚焦腦科學(xué)與類腦智能相關(guān)戰(zhàn)略科技領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，在國家政策的不斷完善和引導(dǎo)下，加大對腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域創(chuàng)新主體、研發(fā)和產(chǎn)業(yè)孵化機(jī)構(gòu)以及人才培養(yǎng)的支持，將為腦科學(xué)未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打造良好的生態(tài)環(huán)境。

腦科學(xué)發(fā)展需搶抓歷史性機(jī)遇

腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域的學(xué)科交叉性、國際前沿性、技術(shù)引領(lǐng)性等特征，決定了其與其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的交叉互補(bǔ)以及對新業(yè)態(tài)的催化效應(yīng)，腦產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展也將對生命健康、醫(yī)療器械、人工智能、教育認(rèn)知等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大推動作用。該領(lǐng)域的突破將有利于開辟新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和重點領(lǐng)域，有助于培育新的經(jīng)濟(jì)增長點，形成新的產(chǎn)業(yè)動能，有望為創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展提供技術(shù)和人才支撐。

圍繞腦科學(xué)與類腦智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的實際需求，努力建設(shè)具有鮮明科學(xué)價值與未來發(fā)展趨勢的“新學(xué)科體系、新技術(shù)發(fā)展路徑、新產(chǎn)業(yè)生態(tài)和新人才培養(yǎng)模式”，是值得深度思考和探索的，而打造腦科學(xué)與類腦智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域“源頭創(chuàng)新—技術(shù)轉(zhuǎn)化—人才教育—社會資本—產(chǎn)業(yè)聚集”的全鏈條未來產(chǎn)業(yè)培育模式，也將有助于推動大灣區(qū)生命健康領(lǐng)域的快速發(fā)展。

（作者：王立平、矣文玲，分別系中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所所長、科技成果轉(zhuǎn)化助理）

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