陆林院士：中国脑计划——从基础研究到临床应用

  人类大脑大约有1000亿个神经元，作为自然科学的“终极疆域”，目前我们对人类大脑的探索和认知还处在初级阶段。脑疾病对人类健康造成的负担愈加严重，但是目前仍然缺乏行之有效的预防与治疗手段，我们迫切地希望了解大脑是如何工作的，从而开发更加精准有效的脑疾病预测与诊疗技术。

 既往脑科学研究多以单个或若干实验室为主体开展项目，人力和配套资源有限。近十几年，全球各国先后启动由政府主导的大型脑科学研究项目。我国也在2021年正式启动“脑科学与类脑科学研究”项目，即“中国脑计划”，不仅为我国脑科学研究人员提供了充足的资金和平台支持，而且也为我国脑科学事业迈入国际前沿水平提供了契机。

　　近期，北京大学第六医院、IDG麦戈文脑科学研究所陆林院士联合复旦大学-国王学院群体神经科学中心负责人Gunter Schumann教授，在Science Bulletin发表了题目为“China Brain Project: from bench to bedside”的专家评介文章，从脑图谱、类脑计算与脑机智能、脑疾病防治等角度介绍了各国脑计划，特别是中国脑计划的特色，其中重点介绍了中国脑计划在脑疾病临床研究大数据与样本库平台的建设情况，并指出了整体推进过程中面临的挑战。

　　全球脑计划项目纷纷启动。如：瑞士的“蓝脑计划”，欧盟的“人脑计划”，美国的“创新性神经技术大脑研究”项目以及2.0更新计划，日本的“综合神经技术用于疾病研究的脑图谱”计划，澳大利亚和韩国也分别于2016年发起相关脑科学项目。各国脑计划研究目标略有不同，但都在脑图谱、人工智能或脑疾病领域取得了较大进展。
中国脑计划以“一体两翼”为发展战略。2021年，中国脑计划共部署59个指南方向，其中，脑图谱研究、类脑计算技术和脑疾病诊疗作为中国脑计划的重点发展方向，已经积累了坚实的技术储备和成功经验。在脑图谱研究方面，中国脑计划拟利用多种动物模型以及招募多个年龄段人群，从微观、介观和宏观水平构建大脑图谱，比如在单细胞水平对大脑进行基因和蛋白质表达谱分析，以及构建婴儿和儿童大脑的发育图谱等。在类脑计算和脑机智能方面，中国脑计划拟重点开发类脑芯片和无创脑机接口技术，为基础研究向临床应用转化提供新的动力。
中国脑计划在脑疾病方面的建设举措。我国脑疾病负担严重，并缺乏有效的预防和诊疗手段，亟需通过大规模队列研究和建立临床研究数据库与样本库平台，揭示脑疾病发病机制和发展轨迹，开发早诊、优治与康复技术。中国脑计划拟通过建设“脑健康大数据平台（Brain Health Platform）”，以涵盖健康人群和脑疾病患者的全生命周期为特点，结合基因组学、影像学、症状学等多模态数据，打造集采集、分析、共享于一体的大数据平台。除了在线数据平台外，脑健康大数据平台还包括可供收集和存储血液、尿液、粪便和脑脊液等多种样本的大型生物样本库。该平台为我国的多种脑疾病图谱、AI技术转化应用及多种脑疾病的预防干预研究提供支撑。
中国脑计划未来还面临诸多挑战。在研究方面，个体差异性增加了从基础研究到临床应用的转化难度。并且，如何将来源于不同物种、不同层次、不同模式的海量数据交互操作，也是未来的重大技术挑战。在管理方面，如何整体规划和确定未来优先发展哪些项目也是一个重要问题，在未来还需要进一步广开言路，并积极为有潜力的年轻研究人员提供机会，同时，开拓更多跨学科领域的合作渠道，整合多学科人才通力协作，促进从基础研究到临床应用的高效转化。

　　北京大学第六医院刘晓星博士和高腾博士生为该文的第一作者，陆林院士为通讯作者。该文获得了科技创新2030项目（2021ZD0200800）支持。

   Liu X, Gao T, Lu T, Bao Y, Schumann G, Lu L. China Brain Project: from bench to bedside. Sci Bull 2023. doi: 10.1016/j.scib.2023.02.023