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东南大学又一个“学术特区”成立了!“脑博士”们带你进入未来世界!

东南大学  · 公众号  ·  · 2018-05-19 22:06

正文






晓东

晓南,你看过《复仇者联盟3》了吗?还记得其中幻视的脑神经被提取出来在空中立体呈现的场景吗?


晓南

当然记得啦!真是充满了未来的高科技感!


晓东

那你知道吗?这科幻的一幕已经出现在了我东“脑科学与智能技术研究院”的VR眼镜中啦!通过这个VR眼镜,你仿佛进入了一个复杂的脑神经系统内,可以从各个方位放大观察微小的神经元!


晓南

哇!那也太棒了吧!感觉电影里呈现的未来场景已经不再遥不可及了!快给我多介绍介绍吧!


5月18日上午,东南大学在四牌楼校区召开新闻发布会,宣布成立“脑科学与智能技术研究院” 通过整合东南大学现有脑科学研究力量,并与美国艾伦脑研究所等多家著名机构合作,定位脑科学前沿领域、为全世界提供脑科学大数据资源, 将脑智能应用达到国际领先水平。

这也意味着东南大学自2010年以来又一个“学术特区”成立啦!



跨过“终极疆域”

据东南大学生命科学研究院院长谢维介绍,脑科学研究不仅是当前国际科技前沿的热点领域,也是理解自然和人类本身的 终极疆域

脑科学的范畴,包括研究大脑及类脑的结构、功能、机理和应用。脑科学的研究可以在微观、介观、宏观等多个尺度,在分子、亚细胞、细胞、组织、环路、个体、群体等层面进行。



人工智能“深蓝”可以击败国际象棋世界冠军,机器人AlphaGo也能战胜人类顶级围棋选手,可是,他们归根结底还是设定好的程序,他们缺乏像人类一样的智能水平,可以 自我认知、进化



在小鼠全脑神经元重建的基础上,东大脑科学与智能技术研究院的研究目标也直指 人脑神经元 清晰地认识人脑与机器的差异所在,并且 要跨过机器与人的这 “最后一道界限” ,使机器最终达到人类智能水平。


内外携手,国际一流

脑科学与智能技术是各国科学家的研究热点。目前美国将神经元三维形态和基本类型作为重点研究领域,我国 “科技创新2030重大项目” 也已启动 “脑科学与类脑研究” ,但各国研究的阶段目标各有侧重。东南大学与美国艾伦脑研究所的 合作,优势互补,谋求共赢发展。



东南大学下属多个单位从事脑科学及相关领域研究:韦钰院士2002年建立的国内首个以学习科学为主要研究的文、理、工、医多学科综合交叉的研究机构—— 学习科学研究中心 长期围绕对人类智能发展的促进和评测,开展从基因、神经递质、脑功能、生理、心理到行为的多层次跨学科转化研究,以期指导青少年教育实践;汇集了教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、千人计划专家、国家杰出青年基金获得者等高层次人才的 生命科学研究院 在神经发育机制尤其是儿童孤独症的致病机制研究方面成果丰硕,已达到国际先进水平;拥有大批从国外归来或引进的年富力强的学科带头人以及国家级突出贡献专家的 医学院和中大医院 在脑疾病的致病机理、脑影像技术的开发等研究方向有突出成绩;90%以上教师具有海外留学背景的 生物科学与医学工程学院和仪器科学与工程学院 在脑科学研究相关的高通量组学研究、基于脑芯片的生物人工智能器件开发、脑机接口的神经调控技术等方面研究成果显著;与美国合作的 SEU-Allen东南大学-艾伦脑研究所联合研究中心 ,在脑科学大数据的建立、分析与可视化方面代表着国际顶级水平。




谢维表示,此次东南大学成立新研究院, 意在整合上述优势资源,打通脑科学研究成果和智能技术在不同领域的应用场景,更好促进产、学、研融合。


研究院汇聚了来自 工程学、生命科学、信息与计算机科学、人工智能等多个学科的 50 多位博士 ,定位世界脑科学研究前沿领域,为全世界提供脑科学大数据资源,将脑智能应用提升到国际领先水平。


百转千回的大脑“地图”

在东南大学脑科学与智能技术研究院实验室,研究人员们正在进行各种非常有趣的脑科学研究。想知道“脑科学”是如何进行研究的吗?那就快来一睹为快吧!



20多位来自不同领域的“超级大脑”,正通过虚拟现实手段,观察大脑“地图”。这张地图上,有上百亿个神经元、数万条“高速公路”。据东南大学生命科学研究院院长谢维介绍, 人脑神经元总量高达10¹²,被称为宇宙中已知最复杂的机体构造 ,然而“人类从事脑研究已近百年,仍然没能搞清楚究竟有多少种神经元。”试想,当 完成完整线路图描绘的那天,那就是“类脑智能”诞生之时 ,人类社会将会发生怎样翻天覆地的变化!



“脑科学,包括研究大脑及类脑的结构、功能、机理和应用。我们现在做的主要工作,就是 将大脑神经元结构数字化,建成一个脑科学大数据库,为生物医学研究提供珍贵的数据资源。 ” 在描述如何绘制一个小鼠的 大脑神经元 3D 图谱 时,东南大学艾伦联合中心主任彭汉川用凝练的语言形容为 海量大数据,高度复杂性 。据悉,目前从传感、采集设备到可视化软件,都需要大量自主研发。



除了绘制大脑神经元 3D 图谱,探索脑发育与认知机理,谢维还介绍说,脑科学和智能技术研究院也将研究那些基于大脑工作机理的 新型人工智能技术 ,并应用于众多科学前沿问题中。看上图中,研究人员身上绑着电线,头戴奇怪的帽子连着各种线,他正在测试多模态社会情绪评测系统。测试人员的皮肤、心率、呼吸、脑电信号等被实时监测。系统会根据微表情、动作等信息,实时判断你的情绪,大屏幕上会根据情绪变化跳出笑脸或哭脸。 “这套系统能反映出测试者真实的情绪。” 东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室主任 郑文明说,通过测试,系统自动分析出人的情绪调节能力、同感能力,还能用于 评测孤独症、自闭症








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