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蒲慕明院士：應(yīng)從實用出發(fā)做科學(xué)，早期成就對年輕人很重要，一定要把起步的第一件科研工作做成功

2021-02-24 11:41:55 作者：本網(wǎng)整理來源：中國科學(xué)院分享至：

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蒲慕明圖源網(wǎng)絡(luò)

中科院院士、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明是中國腦科學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)軍人物，帶領(lǐng)團隊取得一系列開創(chuàng)性成果：在上海創(chuàng)建中科院神經(jīng)科學(xué)研究所（下稱神經(jīng)所），構(gòu)建出世界首個非人靈長類自閉癥模型，參與籌劃中國腦計劃并發(fā)起全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜國際大科學(xué)計劃，誕生世界上第一個體細(xì)胞克隆猴、進一步鞏固中國科學(xué)家在非人靈長類動物模型研制中的主導(dǎo)地位。

近日，蒲慕明接受《瞭望》新聞周刊專訪，講述中國在腦科學(xué)研究領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局。提出科學(xué)研究要從實用出發(fā)，這也是中國將來科學(xué)發(fā)展的重要方向。同時表示：“我們要成為領(lǐng)跑者，就要有更多科研無人區(qū)的”探險家“ ，而探險常常是年輕人做的，要給年輕人創(chuàng)造良好環(huán)境，讓他們能夠安心科研。”

“神經(jīng)所打破條條框框，不看是否能馬上出論文。只要科研人員努力去探險，不管成功失敗我們都要保證他們有發(fā)展前途。”

同時他還提醒年輕科研人員：“早期成就對年輕人很重要，要盡自己最大能力把起步的第一件科研工作做成功，只有做成功、有成就了，才會真正對科研有興趣。”

蒲慕明院士：現(xiàn)在的研究生和導(dǎo)師普遍都沒有真正理解科研的本質(zhì)

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蒲慕明，出生于江蘇南京，國際著名神經(jīng)生物學(xué)家，中國科學(xué)院院士，美國科學(xué)院外籍院士，曾獲得格魯伯神經(jīng)科學(xué)獎，現(xiàn)任中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所所長，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心主任等。

1970年畢業(yè)于臺灣清華大學(xué)物理系，1974年于美國約翰·霍普金斯Johns Hopkins大學(xué)獲生物物理學(xué)博士學(xué)位，1974-1976年在美國普度大學(xué)生命科學(xué)系從事博士后研究，1976-1985年在美國加州大學(xué)艾文分校生物物理系任助理教授、副教授、教授，1985-1988年任耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子神經(jīng)生物學(xué)系教授，1988-1995年任美國哥倫比亞大學(xué)生命科學(xué)系教授，1995-2000年任美國加州大學(xué)圣地亞哥分校Stephen Kuffler講座教授，2001-2006年任美國加州大學(xué)伯克利分校分子與細(xì)胞生物學(xué)系講座教授和神經(jīng)生物學(xué)部主任，2006-2013年任該校Paul Licht生物學(xué)杰出講座教授。1999年起任中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所首任及現(xiàn)任所長、神經(jīng)可塑性研究組組長、高級研究員、博士生導(dǎo)師。2011年起任科技部重大科學(xué)問題導(dǎo)向973計劃“人類智力的神經(jīng)基礎(chǔ)”首席科學(xué)家，2012年起任中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜”首席科學(xué)顧問。

主要從事細(xì)胞膜生物物理、神經(jīng)軸突導(dǎo)向機制、神經(jīng)營養(yǎng)因子與神經(jīng)突觸可塑性的關(guān)系、突觸可塑性的機制、神經(jīng)環(huán)路功能等研究，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已發(fā)表16篇CNS，其中：Cell：3篇，Nature：10篇，Science：3篇。

從實用出發(fā)

是中國將來科學(xué)發(fā)展的重要方向

《瞭望》：中國腦計劃是如何布局的？

蒲慕明：人腦因其復(fù)雜性被很多人稱為是“內(nèi)在的宇宙”，腦科學(xué)已成為科學(xué)前沿的必爭之地。過去幾年里，全世界掀起腦科學(xué)研究浪潮，歐美、日本都發(fā)起了國家腦科學(xué)計劃，中國也有一個腦科學(xué)計劃，并已形成非常明確的發(fā)展藍圖。

中國腦科學(xué)計劃是一個“一體兩翼”的結(jié)構(gòu)。“一體”指研究腦認(rèn)知的神經(jīng)原理為基礎(chǔ)，理解人類大腦認(rèn)知功能是怎么來的。而想要理解人的大腦，必須知道它的結(jié)構(gòu)，有什么樣的規(guī)則，怎樣處理信息，因此又需要在介觀層面（有細(xì)胞分辨度）繪制全腦的神經(jīng)聯(lián)接圖譜。

“兩翼”指的是對腦科學(xué)基礎(chǔ)研究的應(yīng)用。其中一翼，是研發(fā)重大腦疾病的診斷和治療方法。目前，不管是幼兒的自閉癥，還是成年人的抑郁癥、老年人的帕金森病和阿爾茨海默病，各種腦疾病的社會負(fù)擔(dān)都非常沉重，而且絕大多數(shù)腦疾病尚沒有有效治療方法，亟需在診斷和治療上有所突破。

另一翼則是如何利用腦科學(xué)研究來推動新一代人工智能技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在的人工智能是專用人工智能，比如做人臉識別、語音識別等的人工智能，這些人工智能都只能做一種特定任務(wù)。但是我們?nèi)四X是通用的，人腦可以做各式各樣的事情。所以我們要研發(fā)新一代人工智能，就要從腦科學(xué)得到啟發(fā)，把專用人工智能變成通用人工智能，即類腦人工智能。

《瞭望》：為什么要從實用出發(fā)做腦科學(xué)？

蒲慕明：我們當(dāng)初建立神經(jīng)所的目的就是要打造一個基礎(chǔ)研究的園區(qū)，科學(xué)家能夠在這里自由探索。我們做了二十年，取得不錯的成績，也在國際一流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了一些論文，國際科學(xué)界也都知道上海有一個神經(jīng)所。

但在過去十年，我的想法有了一些變化——我認(rèn)為，在我們國家自由探索的科研是需要的，但是不夠，我們的自由探索還要能夠充分滿足社會需求。

腦科學(xué)現(xiàn)在有很多社會任務(wù)，比如腦疾病就是我國乃至全球人口健康正面臨的重大挑戰(zhàn)。隨著壽命越來越長，90歲以上的老年人越來越多，但其中三分之一的老人患有阿爾茨海默病，這給家庭、醫(yī)療系統(tǒng)等都造成很大負(fù)擔(dān)，這些社會需求都是腦科學(xué)基礎(chǔ)研究的出口。

所以我希望神經(jīng)所也要做出對社會有貢獻的成果，而不單是純基礎(chǔ)理論的探索。我們需要根據(jù)社會需求，適當(dāng)調(diào)整我們的研究模式。

科學(xué)研究要從實用出發(fā)，這也是中國將來科學(xué)發(fā)展的重要方向。我認(rèn)為，中國科學(xué)將來的發(fā)展方向不是跟西方并跑，也不是走同樣的路。西方科學(xué)很發(fā)達，歷年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎中大約三分之一是跟神經(jīng)科學(xué)相關(guān)的，但是為什么重大腦疾病沒有一個得到解決？在我看來，這是因為自由探索僅是做出了新發(fā)現(xiàn)，許多科學(xué)家并沒有努力去針對社會需求作出直接貢獻。

我們的科學(xué)研究應(yīng)從實用出發(fā)，率先解決世界尤其是第三世界國家面臨的重大問題。如傳染病、慢性病、氣候變遷、環(huán)境污染等，這也會帶來跟西方不一樣的科學(xué)發(fā)展走向。

建成世界科技創(chuàng)新強國

應(yīng)該在一些領(lǐng)先科技領(lǐng)域主導(dǎo)一些國際大科學(xué)計劃

《瞭望》：全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜國際大科學(xué)計劃是一個什么樣的計劃？

蒲慕明：無論是抑郁癥、自閉癥等腦疾病研究還是開發(fā)人工智能，都必須充分認(rèn)識大腦。好比你要解析計算機的工作原理，一定要把里面的芯片和線路連接搞清楚，才能知道它是怎么處理信息的。

介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜是相對宏觀腦圖譜來說的。所謂宏觀腦圖譜，就是我們在醫(yī)院里使用的、通過核磁成像解析大腦結(jié)構(gòu)，能看到哪個腦區(qū)跟哪個腦區(qū)之間有神經(jīng)束聯(lián)接，但是核磁成像所看到的神經(jīng)束包含了成千上萬的神經(jīng)纖維，我們分不清楚神經(jīng)聯(lián)接的走向以及細(xì)胞種類，所以很難在介觀層面來理解大腦的工作原理。

介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜就是要在細(xì)胞層面把神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)接繪制出來，等于說我們要繪制大腦的地圖。我們將使用最接近人類的非人靈長類動物模型，在單細(xì)胞分辨率上繪制具有神經(jīng)元類型特異性的全腦聯(lián)結(jié)圖譜。

但這是一個非常宏大的計劃，需要集中全球相關(guān)腦科學(xué)家共同攻關(guān)。經(jīng)過長期醞釀，我和中科院院士、海南大學(xué)校長駱清銘共同發(fā)起全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜國際大科學(xué)計劃。這一大科學(xué)計劃面向世界科學(xué)前沿，為解析高級認(rèn)知功能的神經(jīng)環(huán)路原理提供必要的支撐；面向人民生命健康，為重大腦疾病的診斷和治療提供精確的神經(jīng)環(huán)路靶點；面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場，為類腦計算和腦機智能技術(shù)提供創(chuàng)新架構(gòu)和模擬的基礎(chǔ)。

2020年9月，我們在上海召開這一大科學(xué)計劃的國內(nèi)前期工作啟動會，明確了該計劃的推進路徑，宣布中國工作組的成立，并就該計劃的具體實施思路和舉措進行研討。我們將依托上海市腦科學(xué)與類腦研究中心和松江G60腦智科創(chuàng)基地，采取聯(lián)合攻關(guān)、逐步推進的方式實施，積極吸引國際團隊開展合作。力爭在2025年完成小鼠、2035年完成獼猴的全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜繪制。

《瞭望》：我國為何能發(fā)起這樣一個國際大科學(xué)計劃？

蒲慕明：國際大科學(xué)計劃發(fā)起方必須是一個在該領(lǐng)域科技實力領(lǐng)先的國家，其他國家科學(xué)家也愿意參與、合作完成這一大科學(xué)計劃。此前我國已經(jīng)參與了一些國際大科學(xué)計劃，比如說國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃。

我國要想在2050年建成世界科技創(chuàng)新強國，應(yīng)該在一些領(lǐng)先科技領(lǐng)域主導(dǎo)一些國際大科學(xué)計劃。在腦科學(xué)研究領(lǐng)域，雖然我們體量不大，但我們現(xiàn)在的大腦神經(jīng)聯(lián)接圖譜繪制技術(shù)已是國際領(lǐng)先，做腦圖譜的時候要通過基因操作標(biāo)記這些神經(jīng)元，這也是我國的優(yōu)勢領(lǐng)域。

我們還有世界領(lǐng)先的基因編輯猴和克隆猴技術(shù)。以前很多藥物研發(fā)是以小鼠作為動物模型的，但在腦疾病的藥物研發(fā)中，人類大腦跟小鼠大腦差別很大，在小鼠模型上花費巨大資源篩選到的候選藥物用在病人身上大都無效或有不可接受的副作用。

非人靈長類動物可能是研究人類腦疾病的最優(yōu)模型，我國在該領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。2018年末，世界首個體細(xì)胞克隆猴“中中”和其妹妹“華華”的誕生，實現(xiàn)了我國在非人靈長類動物研究領(lǐng)域由國際“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變；一年后，首批生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴面世，開啟了批量化、標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建疾病克隆猴模型的新時代。

體細(xì)胞克隆猴以及基于體細(xì)胞克隆猴的疾病模型的創(chuàng)建，好處在于猴的基因背景一樣，在做藥物篩選時不會受到遺傳背景的干擾，這將有效縮短藥物研發(fā)周期，提高藥物研發(fā)成功率，使我國率先發(fā)展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，促進針對阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)進程。

我國擁有基因編輯猴與克隆猴技術(shù)，將率先開啟以獼猴作為實驗動物模型的時代，這一突破也真正實現(xiàn)了我國在生命科學(xué)特定領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，實際上這也是我們能夠發(fā)起這一國際大科學(xué)計劃的重要支撐。

成為領(lǐng)跑者

就要有更多科研無人區(qū)的“探險家”

《瞭望》：你曾說在開拓到科研無人區(qū)的時候，要做“探險家”和“導(dǎo)游”，而不是做“游客”。怎么理解？

蒲慕明：在某一領(lǐng)域的新技術(shù)沒有突破之前，我們需要做“探險家”。探險總會看到新天地，新天地就是新領(lǐng)域，是從0到1的新發(fā)現(xiàn)，之后這些“探險家”就可以做“導(dǎo)游”了，可以帶著別人在這一領(lǐng)域做科研，并成長為新領(lǐng)域的領(lǐng)軍科學(xué)家。目前，很多科學(xué)領(lǐng)域的“導(dǎo)游”都是國外科學(xué)家，他們帶著我們做某些領(lǐng)域的工作，我們都是“游客”。

在非人靈長類動物基因編輯和克隆方面，中國以“黑馬”的姿態(tài)領(lǐng)先，但要成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，必須要有不斷產(chǎn)生重大突破的持續(xù)創(chuàng)新力，要有更多科研無人區(qū)的“探險家”，做出更多創(chuàng)新的東西，爭取當(dāng)上“導(dǎo)游”。

我們要有“探險家”。探險不見得能成功，但是一定要投入、要堅持，要有冒險的膽識。探險常常是年輕人做的，他們初生牛犢不怕虎，有沖勁。在我們的團隊中，可以發(fā)現(xiàn)很多年輕面孔。

神經(jīng)所在培養(yǎng)年輕科學(xué)家方面進行了一些探索，主要是給年輕人創(chuàng)造良好環(huán)境，讓他們能夠安心科研。此前，一個博士生從畢業(yè)到成為研究員，每一個晉升都要有評審，我們打破條條框框，不看是否能馬上出論文。只要科研人員努力去探險，不管成功失敗我們都要保證他們有發(fā)展前途。

早期成就對年輕人很重要

要盡最大能力把起步的第一件科研工作做成功

《瞭望》：你對年輕科研人員成長有何建議？

蒲慕明：現(xiàn)在很多年輕人都說干事創(chuàng)業(yè)要遵循自己的興趣，但興趣是怎么來的？通常就是因為你在做第一件事時獲得成功。之后，興趣越來越高，也建立了信心，就越來越肯鉆研并為之付出。

科研領(lǐng)域也是同樣道理。你要真正對科研有興趣，興趣來源是你要做成功、要有成就。所以，早期成就對年輕人很重要。這個早期成就，并不是說第一步就要達到多大成就，而是說做科研一定要專注，要盡自己最大能力把起步的第一件科研工作做成功，不輕易放棄。

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