□本報記者 江世亮
　　最近一年，特別是進(jìn)入2013年以來(lái)，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)家提出一項名為“人類(lèi)大腦活動(dòng)圖譜”的計劃（BrainActivity Mapping），此計劃出臺不久即受到奧巴馬政府的高度重視，經(jīng)美國國立衛生研究院等運作，該計劃經(jīng)修訂后上升為美國國家層面的大科學(xué)計劃。今年2月在本年度的國情咨文中，奧巴馬專(zhuān)門(mén)提到了這一腦活動(dòng)圖項目。4月2日，奧巴馬總統正式宣布將從2014財年的政府預算中拿出1億美元，用于此項旨在揭開(kāi)人類(lèi)大腦未解之謎的研究計劃。
　　無(wú)獨有偶，今年1月，歐盟委員會(huì )宣布，作為其未來(lái)與新興科技最重要的一部分工作，將啟動(dòng)一項耗資10億歐元的人腦計劃（HumanBrain Project），以圖在10年內模擬人類(lèi)大腦這一人體最復雜的器官。
　　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(guò)程的背后有哪些故事？這次的腦科學(xué)研究與人類(lèi)基因組計劃相比有哪些異同點(diǎn)？腦研究項目有可能帶動(dòng)美歐乃至世界經(jīng)濟復蘇嗎？中國神經(jīng)科學(xué)界對此又有何反應？就這些話(huà)題，記者采訪(fǎng)了著(zhù)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(lèi)，我們能夠確定光年遠的星系，研究小于一個(gè)原子的顆粒，但我們仍然沒(méi)有解開(kāi)介于我們耳朵之間這三磅重的物質(zhì)的秘密。因此，我們仍然無(wú)法治愈像老年癡呆癥、自閉癥之類(lèi)的疾病，或者能從中風(fēng)中完全康復。
　　大腦研究計劃將會(huì )有助于科學(xué)家們獲得腦部活動(dòng)的動(dòng)態(tài)圖，并更好地理解我們如何思考、學(xué)習和記憶。這項計劃能夠創(chuàng )造就業(yè)機會(huì )，并可能改善全球數十億人的生活。 ——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”計劃本身希望達到的目標及背景作更多介紹。美歐諸國為什么在經(jīng)濟不景氣的時(shí)候要斥資做這件事？
　　魯白：這次大腦活動(dòng)圖決策過(guò)程的來(lái)龍去脈，《科學(xué)》等雜志有文章披露了一些細節。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)的智囊機構卡弗里基金會(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(lái)自她鍥而不舍地促成了多項跨學(xué)科的科學(xué)項目。與會(huì )的6位專(zhuān)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)醫學(xué)院的遺傳學(xué)家喬治·丘奇，此人是人類(lèi)基因組計劃的創(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(huà)題是神經(jīng)科學(xué)。與會(huì )者比較一致的看法是，隨著(zhù)一系列新技術(shù)的出現，開(kāi)展一項大規模的用以跟蹤人類(lèi)大腦功能連接活動(dòng)，直至對每個(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)暴的結果是形成了一份名為大腦活動(dòng)圖譜繪制（BrainActivity Mapping，BAM）的項目建議書(shū)，并于同年12月向美國國立健康研究院、美國國防部高級研究計劃局和白宮科學(xué)與技術(shù)政策辦公室提出了這一項目。
　　一年多后，《自然》雜志在一篇報道中這樣記敘道：“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)美的鄉村里，科學(xué)家們在那里共同起草了一份論文，寫(xiě)下了他們雄心勃勃的計劃，即通過(guò)神經(jīng)細胞層面以毫秒級分辨率來(lái)繪制神經(jīng)環(huán)路的活動(dòng)圖，以探索被稱(chēng)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(lái)研討會(huì )上，BAM作為一項主要議題被推向了一個(gè)新的高度，緊接著(zhù)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)施該項目目標的相關(guān)細節和初步方案。
　　這幾位科學(xué)家的建議和他們在《神經(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起草在科學(xué)研究層面尋求可能的突破以迎接未來(lái)挑戰的講稿，人腦研究也是準備列入其中的一項?？梢哉f(shuō)喬治·丘奇等幾位科學(xué)家的想法正好與奧巴馬總統想從科學(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月初奧巴馬總統關(guān)于啟動(dòng)“大腦活動(dòng)圖”計劃的講話(huà)。
　　需要指出的是，6位科學(xué)家一開(kāi)始提出的腦活動(dòng)計劃是很謹慎的，他們建議在進(jìn)行斑馬魚(yú)、小鼠和大鼠實(shí)驗之前，先從一些簡(jiǎn)單的生物實(shí)驗開(kāi)始，包括蠕蟲(chóng)、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這些學(xué)者“提出更遠大的目標”，于是，這一項目后來(lái)擴展到對人類(lèi)大腦活動(dòng)圖譜的繪制，以及對腦部疾病干預可能性的研究。
　　現在來(lái)看，這件事的背景之一或與奧巴馬急于改變無(wú)所作為的狀況有關(guān)，而選擇科學(xué)上的突破相對容易得到兩黨和全國人民的支持，也是阻力較小的。
　　
人腦計劃與基因組計劃
　　記者：許多人，包括很多科學(xué)家都認為，人腦計劃可以與人類(lèi)基因組計劃相比，請魯教授分析一下這次的腦科學(xué)研究項目與人類(lèi)基因組計劃的異同點(diǎn)。
　　魯白：從相似點(diǎn)來(lái)講，兩者都是大科學(xué)計劃，而且都是自上而下政府推動(dòng)的產(chǎn)物；從投入來(lái)看，也很相似，人類(lèi)基因組計劃是13年內斥資38億美元，而這次的大腦研究準備在10年有30億的投入；再從目標看，兩者都有刺激經(jīng)濟、創(chuàng )造新興產(chǎn)業(yè)、提升美國的競爭力、擴大就業(yè)的內在考慮。另外這些大科學(xué)項目會(huì )對科學(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(lèi)基因組計劃有明確的終點(diǎn)，而腦活動(dòng)圖幾乎是無(wú)限的，不可能有終點(diǎn)；另外一個(gè)不同是當年做基因組時(shí)，老的測序技術(shù)是有的，盡管花費多、時(shí)間慢，工具是現存的，當然需要提升創(chuàng )新。而支持這次腦活動(dòng)圖繪制的現有技術(shù)尚不存在，連工具都沒(méi)有，所以首先要把力量花在技術(shù)和工具開(kāi)發(fā)上；第三個(gè)不同點(diǎn)是投資來(lái)源不一樣，上次是NIH和能源部主導，這次有NIH、國防部高級研究計劃局、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)研究所等機構參與。
　　人腦計劃應該從人類(lèi)基因組計劃吸取不少經(jīng)驗教訓，事實(shí)也是這樣。這次人腦活動(dòng)圖計劃一開(kāi)始就注意政府與私營(yíng)機構合作，工業(yè)界也從一開(kāi)始就介入。而人類(lèi)基因組計劃開(kāi)始時(shí)，工業(yè)界基本上沒(méi)有參與。其實(shí)這種有組織而重復性、技術(shù)性高的工作特別適合高科技企業(yè)的參與。同時(shí)這次腦圖計劃一開(kāi)始就注意協(xié)調好政府與私營(yíng)機構的關(guān)系，避免出現人類(lèi)基因組計劃的NIH與賽萊拉公司的競爭和克雷格·文特這樣的強勢挑戰等等。
　　另外這次腦圖計劃在對疾病的治療前景提法方面很謹慎，不輕言和許諾能治療什么疾病，只提到會(huì )對與腦有關(guān)疾病的治療帶來(lái)新的思路，這與上次是很不相同的，這也是吸取了基因組計劃的教訓。
　　
以人類(lèi)基因組計劃產(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)預算能順利通過(guò)，奧巴馬的講話(huà)將“大腦活動(dòng)圖”項目與當年繪制人類(lèi)基因組圖譜作比，并稱(chēng)當年“用于繪制人類(lèi)基因組圖譜的每1美元的投資，都獲得了140美元的回報?！?br>　　魯白：對人類(lèi)基因組計劃的評價(jià)，科學(xué)技術(shù)界（包括科學(xué)界和生物醫藥界）看法不是很一致，主要的不同意見(jiàn)是認為其未完全達到原先的承諾。當年曾有幾方面的承諾，包括從科學(xué)上完整解讀人類(lèi)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)，培養新一代的集計算、數據、遺傳學(xué)等于一身的科學(xué)家，并且會(huì )對疾病的認識、治療產(chǎn)生革命性改變。不少人認為最后一點(diǎn)現在還未完全兌現。
　　或許是為了替人類(lèi)基因組計劃正名，也是想推動(dòng)更多的人支持這次的大腦活動(dòng)圖計劃，白宮引用了巴特爾技術(shù)合作調研公司的一份“人類(lèi)基因組計劃到底產(chǎn)生了哪些經(jīng)濟影響”的評估調查，這份報告得出的結論是：基因組計劃每1美元投入產(chǎn)生了140美元的直接回報，主要體現在聯(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)濟效益則包括帶動(dòng)了就業(yè)、創(chuàng )造了全新的經(jīng)濟和行業(yè)、潛在的治療機會(huì )等等。
　　其實(shí)從廣大科學(xué)家和一般的社會(huì )民眾來(lái)看，對人類(lèi)基因組計劃的成效還是認可的，評價(jià)大多是正面的。但在美國，對任何一項國家項目的投資都有非常嚴格的審批程序，所以游說(shuō)政客、得到民意的支持就非常重要。也因為深諳此道，故這次腦圖計劃的推動(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)家提出擔心國家把錢(qián)投到腦研究中，對其他研究的投入就可能減少。對此NIH出面反復澄清，這次在經(jīng)費投入上是做加法而不是做減法，即不應該影響原來(lái)對科技的投入。其次，也有人提出這次腦圖計劃的立項是少數人黑箱操作的結果，政府未聽(tīng)取整個(gè)科學(xué)界廣大科學(xué)家的意見(jiàn)。對此，NIH出面邀請反對最激烈的科學(xué)家，譬如科利·巴格曼,請她來(lái)做腦活動(dòng)圖計劃的專(zhuān)家委員會(huì )主席。同時(shí)為了避嫌，當初建議腦活動(dòng)計劃的十幾位科學(xué)家中只有兩人參加專(zhuān)家委員會(huì )。
　　我總體感覺(jué)，腦圖計劃的領(lǐng)導者們吸取了過(guò)去人類(lèi)基因組計劃實(shí)施的經(jīng)驗教訓，希望在集思廣益、及時(shí)化解矛盾、吸收不同意見(jiàn)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)圖計劃與不久前歐盟宣布擬實(shí)施的人腦研究計劃及更早以前美國的“腦的十年”計劃等相比，有哪些不一樣？
　　魯白：“腦的十年”是美國總統老布什任上宣布的一個(gè)計劃，即在1990至1999年期間通過(guò)這一計劃的實(shí)施，增進(jìn)公眾對腦研究帶來(lái)價(jià)值的認知。這一計劃經(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腦研究意義的認知，鼓勵公眾參與到腦研究可能帶來(lái)的突破引發(fā)的倫理、哲學(xué)和人文話(huà)題的討論。雖然“腦的十年”沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的投入，只是總統簽署了一個(gè)文件，但仍然推動(dòng)了整個(gè)社會(huì )對腦和腦研究的重視，神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)在美國有很強的研究積累，與美國對腦研究的投入和重視有關(guān)。
　　當然歐盟愿意“10年投資10億歐元”來(lái)推動(dòng)腦研究，也有想借此推動(dòng)創(chuàng )新、刺激經(jīng)濟之意。歐盟是讓大家提創(chuàng )新方案，最后集中到兩點(diǎn)，人腦研究項目是其中之一，重點(diǎn)是人腦的模擬、對腦的認識；其次是醫藥的創(chuàng )新，改變了以往動(dòng)物實(shí)驗的環(huán)節，代之以計算機模擬，希望產(chǎn)生出新的診斷和治療方法；第三是會(huì )對計算機和IT工業(yè)帶來(lái)推動(dòng)。
　　
腦活動(dòng)圖計劃能刺激經(jīng)濟復蘇嗎
　　記者：記得上世紀90年代初實(shí)施的信息高速公路計劃刺激了美國整整十多年的經(jīng)濟繁榮，經(jīng)濟學(xué)界一直希冀通過(guò)一場(chǎng)以科技帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)革命來(lái)使全球經(jīng)濟擺脫衰退，重新走入一個(gè)相對繁榮期，大腦研究計劃會(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)圖計劃也與人類(lèi)基因組計劃一樣，以科技創(chuàng )新推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)，創(chuàng )造就業(yè)機會(huì )，刺激經(jīng)濟，改變生產(chǎn)和生活方式。我不是經(jīng)濟學(xué)家，還是從生物醫藥界的角度來(lái)探討其意義吧。這次的人腦活動(dòng)圖計劃如果能順利實(shí)施的話(huà)，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 )對腦環(huán)路結構功能的認識帶來(lái)革命性的進(jìn)展；刺激其他相關(guān)學(xué)科如納米、信息、數據、材料、電子等的發(fā)展。其次，有助于培訓新一代的神經(jīng)科學(xué)家，他們將成為新的生物醫藥科技業(yè)的生力軍；其三，幫助生物醫藥學(xué)開(kāi)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、特定神經(jīng)元類(lèi)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)。當然，這些是否會(huì )帶來(lái)如人類(lèi)基因組計劃1比140倍的回報，現在還很難說(shuō)。
　　當年人類(lèi)基因組計劃的領(lǐng)導者、美國NIH現任院長(cháng)弗朗西斯·柯林斯在回答記者有關(guān)為什么在經(jīng)濟尚未恢復時(shí)要實(shí)施“腦活動(dòng)圖”項目時(shí)的一段回答很妙：如果不做，我們經(jīng)濟復蘇會(huì )更困難。
　　
中國神經(jīng)科學(xué)界不應缺席
　　記者：當年的國際人類(lèi)基因組計劃，中國也是主要參加國之一。這次美歐紛紛高調宣布要執行人腦活動(dòng)圖的繪制計劃，這件事的價(jià)值您剛才也分析了，這里想請問(wèn)魯教授，就您所知，中國神經(jīng)科學(xué)界對此有何反應？接下來(lái)會(huì )有一些舉措嗎？
　　魯白：目前國內一些神經(jīng)科學(xué)家正在探討在中國做類(lèi)似的神經(jīng)科學(xué)計劃的可能性，一個(gè)很初步的看法是：這件事如果要在國內推動(dòng)的話(huà)，一是要爭取到更多的國內神經(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(lái)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。
　　中國在神經(jīng)科學(xué)方面有很強的積累。即使在文革期間，張香桐、韓濟生等前輩科學(xué)家借針刺麻醉繼續推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)。另外，中國在納米科學(xué)、數學(xué)等學(xué)科比較有基礎，在數據處理、模式動(dòng)物等方面也有長(cháng)足進(jìn)步。我覺(jué)得中國的優(yōu)勢一是在整合國家資源、有組織的大規模學(xué)科交叉研究方面有一定經(jīng)驗。無(wú)論中國今后在腦科學(xué)計劃方面做什么、怎么做，都需要整合神經(jīng)科學(xué)、納米、計算、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，比較適合做技術(shù)性強、需要大規模重復性的工作。腦圖計劃一旦技術(shù)上突破了，接下來(lái)一定也是重復性的工作，要一個(gè)個(gè)腦區、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，中國在這方面應該有一定的優(yōu)勢。
　　第三，中國在靈長(cháng)類(lèi)、人腦疾病，特別是罕見(jiàn)病遺傳病方面的研究資源十分豐富。
　　我個(gè)人覺(jué)得中國的腦研究計劃應該與對中國人腦疾病的認識、預防與治療結合起來(lái)。前期應該多花點(diǎn)力氣做技術(shù)研發(fā)，因為做腦活動(dòng)全圖的技術(shù)目前還沒(méi)有，大家在同一個(gè)起跑線(xiàn)上。