□本報(bào)記者 江世亮
　　最近一年，特別是進(jìn)入2013年以來，圍繞人腦布局的科學(xué)研究明顯增多。首先是去年夏天由美國6位科學(xué)家提出一項(xiàng)名為“人類大腦活動(dòng)圖譜”的計(jì)劃（BrainActivity Mapping），此計(jì)劃出臺(tái)不久即受到奧巴馬政府的高度重視，經(jīng)美國國立衛(wèi)生研究院等運(yùn)作，該計(jì)劃經(jīng)修訂后上升為美國國家層面的大科學(xué)計(jì)劃。今年2月在本年度的國情咨文中，奧巴馬專門提到了這一腦活動(dòng)圖項(xiàng)目。4月2日，奧巴馬總統(tǒng)正式宣布將從2014財(cái)年的政府預(yù)算中拿出1億美元，用于此項(xiàng)旨在揭開人類大腦未解之謎的研究計(jì)劃。
　　無獨(dú)有偶，今年1月，歐盟委員會(huì)宣布，作為其未來與新興科技最重要的一部分工作，將啟動(dòng)一項(xiàng)耗資10億歐元的人腦計(jì)劃（HumanBrain Project），以圖在10年內(nèi)模擬人類大腦這一人體最復(fù)雜的器官。
　　美歐這次為什么不約而同把人腦作為研究重點(diǎn)？這一決策過程的背后有哪些故事？這次的腦科學(xué)研究與人類基因組計(jì)劃相比有哪些異同點(diǎn)？腦研究項(xiàng)目有可能帶動(dòng)美歐乃至世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇嗎？中國神經(jīng)科學(xué)界對(duì)此又有何反應(yīng)？就這些話題，記者采訪了著名神經(jīng)科學(xué)家、葛蘭素史克中國研發(fā)副總裁、清華大學(xué)兼職教授魯白博士。
　　作為人類，我們能夠確定光年遠(yuǎn)的星系，研究小于一個(gè)原子的顆粒，但我們?nèi)匀粵]有解開介于我們耳朵之間這三磅重的物質(zhì)的秘密。因此，我們?nèi)匀粺o法治愈像老年癡呆癥、自閉癥之類的疾病，或者能從中風(fēng)中完全康復(fù)。
　　大腦研究計(jì)劃將會(huì)有助于科學(xué)家們獲得腦部活動(dòng)的動(dòng)態(tài)圖，并更好地理解我們?nèi)绾嗡伎?、學(xué)習(xí)和記憶。這項(xiàng)計(jì)劃能夠創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，并可能改善全球數(shù)十億人的生活。 ——貝拉克·奧巴馬（2013.4.2）
　　
重大決策背后的故事
　　記者：請(qǐng)魯教授就這次奧巴馬宣布的美國將啟動(dòng)“大腦活動(dòng)圖”計(jì)劃本身希望達(dá)到的目標(biāo)及背景作更多介紹。美歐諸國為什么在經(jīng)濟(jì)不景氣的時(shí)候要斥資做這件事？
　　魯白：這次大腦活動(dòng)圖決策過程的來龍去脈，《科學(xué)》等雜志有文章披露了一些細(xì)節(jié)。繪制人腦活動(dòng)圖的想法源于美國一個(gè)資助神經(jīng)科學(xué)、天體物理、納米科學(xué)的智囊機(jī)構(gòu)卡弗里基金會(huì)在2011年9月組織的一次頭腦風(fēng)暴，召集者是該基金會(huì)的科學(xué)項(xiàng)目副總裁全美永。全美永是一位華裔分子遺傳學(xué)家，她的知名來自她鍥而不舍地促成了多項(xiàng)跨學(xué)科的科學(xué)項(xiàng)目。與會(huì)的6位專家在合成生物學(xué)、納米科技和神經(jīng)科學(xué)方面均有很深造詣，領(lǐng)頭的是哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家喬治·丘奇，此人是人類基因組計(jì)劃的創(chuàng)始人之一，另外有哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家拉斐爾·尤斯特等人。
　　此次頭腦風(fēng)暴的主要話題是神經(jīng)科學(xué)。與會(huì)者比較一致的看法是，隨著一系列新技術(shù)的出現(xiàn)，開展一項(xiàng)大規(guī)模的用以跟蹤人類大腦功能連接活動(dòng)，直至對(duì)每個(gè)神經(jīng)元功能作詳盡了解的條件已經(jīng)成熟。此次頭腦風(fēng)暴的結(jié)果是形成了一份名為大腦活動(dòng)圖譜繪制（BrainActivity Mapping，BAM）的項(xiàng)目建議書，并于同年12月向美國國立健康研究院、美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局和白宮科學(xué)與技術(shù)政策辦公室提出了這一項(xiàng)目。
　　一年多后，《自然》雜志在一篇報(bào)道中這樣記敘道：“在全美永的推動(dòng)下，神經(jīng)學(xué)家和納米科學(xué)家聚集在英國白金漢郡一個(gè)風(fēng)景優(yōu)美的鄉(xiāng)村里，科學(xué)家們?cè)谀抢锕餐鸩萘艘环菡撐?，寫下了他們雄心勃勃的?jì)劃，即通過神經(jīng)細(xì)胞層面以毫秒級(jí)分辨率來繪制神經(jīng)環(huán)路的活動(dòng)圖，以探索被稱之為‘難以滲透叢林’的大腦功能”。
　　2012年1月6日，在加州圣莫尼卡舉行的卡弗里基金會(huì)未來研討會(huì)上，BAM作為一項(xiàng)主要議題被推向了一個(gè)新的高度，緊接著在國際神經(jīng)科學(xué)界的頂尖刊物《神經(jīng)元》雜志發(fā)表了實(shí)施該項(xiàng)目目標(biāo)的相關(guān)細(xì)節(jié)和初步方案。
　　這幾位科學(xué)家的建議和他們?cè)凇渡窠?jīng)元》雜志發(fā)表的文章很快為白宮科學(xué)與技術(shù)政策辦公室所注意，其時(shí)，這批官員正受命為奧巴馬總統(tǒng)起草在科學(xué)研究層面尋求可能的突破以迎接未來挑戰(zhàn)的講稿，人腦研究也是準(zhǔn)備列入其中的一項(xiàng)?？梢哉f喬治·丘奇等幾位科學(xué)家的想法正好與奧巴馬總統(tǒng)想從科學(xué)上尋求突破的想法契合，于是就有了今年2月美國總統(tǒng)國情咨文中關(guān)于推動(dòng)腦科學(xué)研究和4月初奧巴馬總統(tǒng)關(guān)于啟動(dòng)“大腦活動(dòng)圖”計(jì)劃的講話。
　　需要指出的是，6位科學(xué)家一開始提出的腦活動(dòng)計(jì)劃是很謹(jǐn)慎的，他們建議在進(jìn)行斑馬魚、小鼠和大鼠實(shí)驗(yàn)之前，先從一些簡單的生物實(shí)驗(yàn)開始，包括蠕蟲、果蠅和水蛭等。但白宮科學(xué)與技術(shù)政策辦公室官員鼓勵(lì)這些學(xué)者“提出更遠(yuǎn)大的目標(biāo)”，于是，這一項(xiàng)目后來擴(kuò)展到對(duì)人類大腦活動(dòng)圖譜的繪制，以及對(duì)腦部疾病干預(yù)可能性的研究。
　　現(xiàn)在來看，這件事的背景之一或與奧巴馬急于改變無所作為的狀況有關(guān)，而選擇科學(xué)上的突破相對(duì)容易得到兩黨和全國人民的支持，也是阻力較小的。
　　
人腦計(jì)劃與基因組計(jì)劃
　　記者：許多人，包括很多科學(xué)家都認(rèn)為，人腦計(jì)劃可以與人類基因組計(jì)劃相比，請(qǐng)魯教授分析一下這次的腦科學(xué)研究項(xiàng)目與人類基因組計(jì)劃的異同點(diǎn)。
　　魯白：從相似點(diǎn)來講，兩者都是大科學(xué)計(jì)劃，而且都是自上而下政府推動(dòng)的產(chǎn)物；從投入來看，也很相似，人類基因組計(jì)劃是13年內(nèi)斥資38億美元，而這次的大腦研究準(zhǔn)備在10年有30億的投入；再從目標(biāo)看，兩者都有刺激經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)造新興產(chǎn)業(yè)、提升美國的競爭力、擴(kuò)大就業(yè)的內(nèi)在考慮。另外這些大科學(xué)項(xiàng)目會(huì)對(duì)科學(xué)研究的方式都有顛覆性改變，造就新一代的科學(xué)實(shí)驗(yàn)勞動(dòng)力，甚至改變教育乃至人們的生活方式。
　　從不同點(diǎn)而言，人類基因組計(jì)劃有明確的終點(diǎn)，而腦活動(dòng)圖幾乎是無限的，不可能有終點(diǎn)；另外一個(gè)不同是當(dāng)年做基因組時(shí)，老的測(cè)序技術(shù)是有的，盡管花費(fèi)多、時(shí)間慢，工具是現(xiàn)存的，當(dāng)然需要提升創(chuàng)新。而支持這次腦活動(dòng)圖繪制的現(xiàn)有技術(shù)尚不存在，連工具都沒有，所以首先要把力量花在技術(shù)和工具開發(fā)上；第三個(gè)不同點(diǎn)是投資來源不一樣，上次是NIH和能源部主導(dǎo)，這次有NIH、國防部高級(jí)研究計(jì)劃局、國家自然科學(xué)基金會(huì)等以及多家私立基金會(huì)如Allen腦科學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)參與。
　　人腦計(jì)劃應(yīng)該從人類基因組計(jì)劃吸取不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，事實(shí)也是這樣。這次人腦活動(dòng)圖計(jì)劃一開始就注意政府與私營機(jī)構(gòu)合作，工業(yè)界也從一開始就介入。而人類基因組計(jì)劃開始時(shí)，工業(yè)界基本上沒有參與。其實(shí)這種有組織而重復(fù)性、技術(shù)性高的工作特別適合高科技企業(yè)的參與。同時(shí)這次腦圖計(jì)劃一開始就注意協(xié)調(diào)好政府與私營機(jī)構(gòu)的關(guān)系，避免出現(xiàn)人類基因組計(jì)劃的NIH與賽萊拉公司的競爭和克雷格·文特這樣的強(qiáng)勢(shì)挑戰(zhàn)等等。
　　另外這次腦圖計(jì)劃在對(duì)疾病的治療前景提法方面很謹(jǐn)慎，不輕言和許諾能治療什么疾病，只提到會(huì)對(duì)與腦有關(guān)疾病的治療帶來新的思路，這與上次是很不相同的，這也是吸取了基因組計(jì)劃的教訓(xùn)。
　　
以人類基因組計(jì)劃產(chǎn)生的效益為例
　　記者：另外值得一提的是，或許是希望得到民眾更多的支持，也可能是出于相關(guān)預(yù)算能順利通過，奧巴馬的講話將“大腦活動(dòng)圖”項(xiàng)目與當(dāng)年繪制人類基因組圖譜作比，并稱當(dāng)年“用于繪制人類基因組圖譜的每1美元的投資，都獲得了140美元的回報(bào)?！?br>　　魯白：對(duì)人類基因組計(jì)劃的評(píng)價(jià)，科學(xué)技術(shù)界（包括科學(xué)界和生物醫(yī)藥界）看法不是很一致，主要的不同意見是認(rèn)為其未完全達(dá)到原先的承諾。當(dāng)年曾有幾方面的承諾，包括從科學(xué)上完整解讀人類的奧秘，生物技術(shù)的大突破，科學(xué)研究方式的革命性改變，產(chǎn)生全新的基因工業(yè)，培養(yǎng)新一代的集計(jì)算、數(shù)據(jù)、遺傳學(xué)等于一身的科學(xué)家，并且會(huì)對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)、治療產(chǎn)生革命性改變。不少人認(rèn)為最后一點(diǎn)現(xiàn)在還未完全兌現(xiàn)。
　　或許是為了替人類基因組計(jì)劃正名，也是想推動(dòng)更多的人支持這次的大腦活動(dòng)圖計(jì)劃，白宮引用了巴特爾技術(shù)合作調(diào)研公司的一份“人類基因組計(jì)劃到底產(chǎn)生了哪些經(jīng)濟(jì)影響”的評(píng)估調(diào)查，這份報(bào)告得出的結(jié)論是：基因組計(jì)劃每1美元投入產(chǎn)生了140美元的直接回報(bào)，主要體現(xiàn)在聯(lián)邦和地方政府從有關(guān)基因組的企業(yè)得到的稅收中，間接的經(jīng)濟(jì)效益則包括帶動(dòng)了就業(yè)、創(chuàng)造了全新的經(jīng)濟(jì)和行業(yè)、潛在的治療機(jī)會(huì)等等。
　　其實(shí)從廣大科學(xué)家和一般的社會(huì)民眾來看，對(duì)人類基因組計(jì)劃的成效還是認(rèn)可的，評(píng)價(jià)大多是正面的。但在美國，對(duì)任何一項(xiàng)國家項(xiàng)目的投資都有非常嚴(yán)格的審批程序，所以游說政客、得到民意的支持就非常重要。也因?yàn)樯钪O此道，故這次腦圖計(jì)劃的推動(dòng)者行事操作考慮比較周到，舉兩個(gè)例子：
　　一是一些科學(xué)家提出擔(dān)心國家把錢投到腦研究中，對(duì)其他研究的投入就可能減少。對(duì)此NIH出面反復(fù)澄清，這次在經(jīng)費(fèi)投入上是做加法而不是做減法，即不應(yīng)該影響原來對(duì)科技的投入。其次，也有人提出這次腦圖計(jì)劃的立項(xiàng)是少數(shù)人黑箱操作的結(jié)果，政府未聽取整個(gè)科學(xué)界廣大科學(xué)家的意見。對(duì)此，NIH出面邀請(qǐng)反對(duì)最激烈的科學(xué)家，譬如科利·巴格曼,請(qǐng)她來做腦活動(dòng)圖計(jì)劃的專家委員會(huì)主席。同時(shí)為了避嫌，當(dāng)初建議腦活動(dòng)計(jì)劃的十幾位科學(xué)家中只有兩人參加專家委員會(huì)。
　　我總體感覺，腦圖計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者們吸取了過去人類基因組計(jì)劃實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，希望在集思廣益、及時(shí)化解矛盾、吸收不同意見等方面做得更好。
　　
與“腦的十年”相比有哪些不同
　　記者：這次人腦活動(dòng)圖計(jì)劃與不久前歐盟宣布擬實(shí)施的人腦研究計(jì)劃及更早以前美國的“腦的十年”計(jì)劃等相比，有哪些不一樣？
　　魯白：“腦的十年”是美國總統(tǒng)老布什任上宣布的一個(gè)計(jì)劃，即在1990至1999年期間通過這一計(jì)劃的實(shí)施，增進(jìn)公眾對(duì)腦研究帶來價(jià)值的認(rèn)知。這一計(jì)劃經(jīng)由各種活動(dòng)，包括出版物和講解，旨在激發(fā)從國會(huì)議員、政府官員到普通公眾對(duì)腦研究意義的認(rèn)知，鼓勵(lì)公眾參與到腦研究可能帶來的突破引發(fā)的倫理、哲學(xué)和人文話題的討論。雖然“腦的十年”沒有實(shí)質(zhì)性的投入，只是總統(tǒng)簽署了一個(gè)文件，但仍然推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)對(duì)腦和腦研究的重視，神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)在美國有很強(qiáng)的研究積累，與美國對(duì)腦研究的投入和重視有關(guān)。
　　當(dāng)然歐盟愿意“10年投資10億歐元”來推動(dòng)腦研究，也有想借此推動(dòng)創(chuàng)新、刺激經(jīng)濟(jì)之意。歐盟是讓大家提創(chuàng)新方案，最后集中到兩點(diǎn)，人腦研究項(xiàng)目是其中之一，重點(diǎn)是人腦的模擬、對(duì)腦的認(rèn)識(shí)；其次是醫(yī)藥的創(chuàng)新，改變了以往動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，代之以計(jì)算機(jī)模擬，希望產(chǎn)生出新的診斷和治療方法；第三是會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)和IT工業(yè)帶來推動(dòng)。
　　
腦活動(dòng)圖計(jì)劃能刺激經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇嗎
　　記者：記得上世紀(jì)90年代初實(shí)施的信息高速公路計(jì)劃刺激了美國整整十多年的經(jīng)濟(jì)繁榮，經(jīng)濟(jì)學(xué)界一直希冀通過一場(chǎng)以科技帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)革命來使全球經(jīng)濟(jì)擺脫衰退，重新走入一個(gè)相對(duì)繁榮期，大腦研究計(jì)劃會(huì)是這樣的發(fā)動(dòng)引擎嗎？
　　魯白：如前所述，人們指望大腦活動(dòng)圖計(jì)劃也與人類基因組計(jì)劃一樣，以科技創(chuàng)新推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，刺激經(jīng)濟(jì)，改變生產(chǎn)和生活方式。我不是經(jīng)濟(jì)學(xué)家，還是從生物醫(yī)藥界的角度來探討其意義吧。這次的人腦活動(dòng)圖計(jì)劃如果能順利實(shí)施的話，將有助于神經(jīng)科學(xué)家用全新的手段研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可能會(huì)對(duì)腦環(huán)路結(jié)構(gòu)功能的認(rèn)識(shí)帶來革命性的進(jìn)展；刺激其他相關(guān)學(xué)科如納米、信息、數(shù)據(jù)、材料、電子等的發(fā)展。其次，有助于培訓(xùn)新一代的神經(jīng)科學(xué)家，他們將成為新的生物醫(yī)藥科技業(yè)的生力軍；其三，幫助生物醫(yī)藥學(xué)開發(fā)新的工具和方法以追蹤疾病進(jìn)程以及藥物療效；最后，搞清楚特定腦區(qū)、特定神經(jīng)元類型的電活動(dòng)特征，可能有助于各種腦疾病的新型治療方法的研發(fā)。當(dāng)然，這些是否會(huì)帶來如人類基因組計(jì)劃1比140倍的回報(bào)，現(xiàn)在還很難說。
　　當(dāng)年人類基因組計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者、美國NIH現(xiàn)任院長弗朗西斯·柯林斯在回答記者有關(guān)為什么在經(jīng)濟(jì)尚未恢復(fù)時(shí)要實(shí)施“腦活動(dòng)圖”項(xiàng)目時(shí)的一段回答很妙：如果不做，我們經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇會(huì)更困難。
　　
中國神經(jīng)科學(xué)界不應(yīng)缺席
　　記者：當(dāng)年的國際人類基因組計(jì)劃，中國也是主要參加國之一。這次美歐紛紛高調(diào)宣布要執(zhí)行人腦活動(dòng)圖的繪制計(jì)劃，這件事的價(jià)值您剛才也分析了，這里想請(qǐng)問魯教授，就您所知，中國神經(jīng)科學(xué)界對(duì)此有何反應(yīng)？接下來會(huì)有一些舉措嗎？
　　魯白：目前國內(nèi)一些神經(jīng)科學(xué)家正在探討在中國做類似的神經(jīng)科學(xué)計(jì)劃的可能性，一個(gè)很初步的看法是：這件事如果要在國內(nèi)推動(dòng)的話，一是要爭取到更多的國內(nèi)神經(jīng)科學(xué)界同行的協(xié)同參與；第二是爭取到國家以及社會(huì)、工業(yè)界一起來支持做這件事；第三是要做出中國的特色。這就要考慮中國在這方面有哪些優(yōu)勢(shì)。
　　中國在神經(jīng)科學(xué)方面有很強(qiáng)的積累。即使在文革期間，張香桐、韓濟(jì)生等前輩科學(xué)家借針刺麻醉繼續(xù)推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)。另外，中國在納米科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科比較有基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)處理、模式動(dòng)物等方面也有長足進(jìn)步。我覺得中國的優(yōu)勢(shì)一是在整合國家資源、有組織的大規(guī)模學(xué)科交叉研究方面有一定經(jīng)驗(yàn)。無論中國今后在腦科學(xué)計(jì)劃方面做什么、怎么做，都需要整合神經(jīng)科學(xué)、納米、計(jì)算、合成生物學(xué)等多方面的資源。
　　其次，中國有科技人力資源上的優(yōu)勢(shì)，比較適合做技術(shù)性強(qiáng)、需要大規(guī)模重復(fù)性的工作。腦圖計(jì)劃一旦技術(shù)上突破了，接下來一定也是重復(fù)性的工作，要一個(gè)個(gè)腦區(qū)、一個(gè)個(gè)神經(jīng)環(huán)路，甚至一個(gè)個(gè)神經(jīng)元的切入，中國在這方面應(yīng)該有一定的優(yōu)勢(shì)。
　　第三，中國在靈長類、人腦疾病，特別是罕見病遺傳病方面的研究資源十分豐富。
　　我個(gè)人覺得中國的腦研究計(jì)劃應(yīng)該與對(duì)中國人腦疾病的認(rèn)識(shí)、預(yù)防與治療結(jié)合起來。前期應(yīng)該多花點(diǎn)力氣做技術(shù)研發(fā)，因?yàn)樽瞿X活動(dòng)全圖的技術(shù)目前還沒有，大家在同一個(gè)起跑線上。