11月3日至4日,第二届“怀柔论坛”举行。北京大学第六医院、IDG麦戈文脑科学研究所陆林院士作主题演讲,报告国内外脑科学计划研究进展及形势。北京大学未来技术学院、IDG麦戈文脑科学研究所陈良怡教授主持圆桌讨论,同与会嘉宾围绕多模态跨尺度成像的独特优势、难点等展开探讨。

  本次论坛由北京大学、北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管理委员会、北京市科学技术协会共同主办,北京大学国家生物医学成像科学中心承办,采取线上线下结合的方式举行。

  论坛聚焦“生物医学成像技术创新与产业发展”主题,探索生物医学成像前沿科学与技术发展,助推我国高端生物医学成像装备自主创新,集各领域生物医学研究者智慧,利用多模态跨尺度先进成像能力来推动生物医学研究的范式变革,助力高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”。

 

  主题报告   

  报告题目:

  陆林:国内外脑科学计划研究进展及形势

  报告内容

  1.国际脑计划的概览

  (1)2005年,瑞士蓝脑计划:利用分子层级哺乳动物脑部逆向建立模拟脑。

  (2)2012年,欧盟人脑计划:神经信息、人工智能,医疗大数据等平台建设。

  (3)2014年,美国脑计划,旨在加速新技术的开发和应用,细胞个体和神经环路在时间和空间上的相互作用。

  (4)2014年,日本脑计划:绘制非人灵长类神经环路的结构和功能,并最终能理解复杂的人类的大脑。

  (5)2016年,中国脑计划,“脑科学与类脑研究”正式被列为国家重大科技创新和工程项目。

  2.中国脑计划整体布局

  三大方向:(1)认知障碍相关重大脑疾病的诊治的研究;(2)儿童青少年脑智开法;(3)类脑计算与脑机智能发展。在脑认知功能解析方面,希望通过中国脑计划建立大队列资源库并创新理论模型,使脑疾病的检测和功能的调控走在世界的前沿。

  中国脑计划整体的技术路线:首先是认识相关脑疾病,修复脑功能的异常,包括脑疾病的风险预测、早干预、精准医疗。另外,通过类脑技术、脑机融合、类脑智能等方面模拟大脑功能,从微观到宏观理解各类脑疾病并进行类脑开发。

  脑疾病领域总体目标:对外建立认知障碍相关疾病早诊断和干预手段,研发引领国际的早诊优治技术,在孤独症、抑郁症、老年痴呆等疾病方面提供超过三分之一的临床指南证据。对内建立中国人脑健康多维度大数据库,实现脑疾病早预防早诊断早治疗,解析发病机制。

  3.脑疾病领域重要进展

  有多国发布了综合队列研究,提供了包括疾病生物标志物的临床研究平台,精神疾病遗传研究平台,精神疾病影像学研究平台。

  4.脑疾病研究可能突破

  全生命周期解析发病机制,构建疾病发生发展变化轨迹模型,实现早识别早预防。诱导多能干细胞形成类脑器官,模拟脑疾病。构建脑疾病感知-干预的闭环神经调控系统,实现疾病治疗。构建脑疾病定量化评价体系,开发个性化治疗方案。利用人工智能辅助精准医疗。

 

  圆桌讨论   

  主持人:

  陈良怡  北京大学

  参与人:

  刘平生 中国科学院生物物理研究所

  刘光慧 中国科学院动物研究所

  顾 奇 中国科学院动物研究所

  席建忠 北京大学

  讨论内容

   多模态跨尺度成像的独特优势体现在哪里?多模态跨尺度成像的难点有哪些?
   陈良怡:1、自上而下去解析。2、自下而上去还原,挑选有重要科学意义、表型明确、核心分子机制不清楚的问题,在不同的动物上或人上组合不同模态进行研究。
   顾奇:1、多模态跨尺度的方法使得从时空特异性上对生命科学有一个更系统性的解释;2、从更科学的角度阐述机制,从而促进一些新的药物研发。3、建议:从用户角度出发,简化大设施使用流程。
   刘光慧:1、生理角度,可以在全生命周期的过程中来认识我们这一个复杂的系统。2、健康稳态和疾病的转归,需要用我们独特的视角去认识这一复杂过程。3、跨物种认识生命本质。4、从不同维度(分子、细胞、组织、器官、系统水平)进行解析,解决科学家感兴趣的生物学问题。
   刘平生:1、样本选取、制备、处理会遇到的困难。2、选取科学问题要有独特性;3、建议抓紧 AI 团队的建立。4、推动产业化,整合医疗资源,提供源源不断的生命力。
   席建忠:1、成像大设施最独特的优势在于平台高效的管理体制。科研一定是这样。2、科研、技术、产业,三类元素形成闭环,螺旋式上升的,实现超越预期的成果。3、背后支撑服务平台建设。4、建设初期打好基础至关重要。