前後歷時2天,單場學術報告長達45分鐘,15場前沿的報告接龍,6位中國科學院院士與6位長江學者特聘教授坐鎮, 7位國內一流大學學者和8位劍橋大學學者精彩開講,逾越劍橋大學與南京8900公里的地理障礙,以現場和雲端同步分享的方式,為到場的近百位各界嘉賓和在線的百餘位觀眾,攜手獻上前沿國際學術大餐,「劍橋南京論壇2021-腦科學與類腦研究峰會」落下帷幕。
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由劍橋大學、南京江北新區管理委員會共同主辦,劍橋大學南京科技創新中心承辦的 「劍橋南京論壇2021-腦科學與類腦研究峰會」 9月14日-9月15日在南京江北新區舉行。南京江北新區有關領導,劍橋大學終身講席教授、劍橋大學南京科技創新中心CEO及學術主任初大平出席峰會並致辭。北京大學、清華大學、北京航天航空大學、復旦大學、南京大學、東南大學等國內高校專家受邀線下出席,劍橋大學相關領域學者雲端與會。
瞄準前沿科學領域 推動腦科學建設與國際合作
腦科學研究是21世紀科學研究的前沿高地之一,科學研究以理解自然界與人為目的,而腦科學被譽為理解人與自然「皇冠上的明珠」。當前,包括美國、歐盟在內,世界先進的國家和地區都在積極出台腦科學計劃,十三五期間我國將腦科學與類腦研究列為「科技創新2030-重大項目」,啟動「中國腦計劃」,「十四五」規劃明確指出,要瞄準腦科學、人工智能等前沿領域,實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。面對人類共同的「終極疆域」,在開放、共享的國際格局中,推動科研創新方面國際國內雙循環相互促進,融入全球創新網絡,整合國際創新資源,尤為必要。
劍橋大學終身講席教授、劍橋大學南京科技創新中心CEO及學術主任 初大平
劍橋大學終身講席教授、劍橋大學南京科技創新中心CEO及學術主任初大平向與會嘉賓予以感謝。他表示,人類認知研究最近幾年有長足進步,未來五至十年腦科學與類腦科學在基礎研究領域將有根本性的突破,作為交叉學科又有著廣闊的應用前景,腦科學與類腦研究已然成為國際重要前沿科學領域,需要國內外頂級資源通力合作,共同面對和解決該領域的重大挑戰和難點問題。「定位於科技創新平台的劍橋大學南京中心,承載著劍橋大學和南京雙方對中心賦予的戰略期望」,他希望藉助此次峰會的契機發揮中心樞紐角色,促進國內與劍橋大學在腦科學研究領域的合作交流和相關研究問題的突破,推動中心繼續做好國際合作、產業發展、原始創新等方面的工作。
劍橋大學南京科技創新中心新址內景
值得一提的是,此次峰會的舉辦場地是劍橋大學南京科技創新中心今年7月份剛啟用的新址,共有2.7萬多平方米,整體建築外觀和室內設計均融入劍橋大學元素風格,代表中心連結南京與劍橋大學的美好意願。對此,初大平特別強調,「新址啟動使得中心在腦科學領域的國際合作、產業發展和創新研究擁有了良好的硬件環境,希望以此次峰會契機、以中心作為合作平台,在這棟大樓里匯聚更多的國內外頂級資源,讓創新競相迸發,共同研究前沿問題、落地先進技術,促進腦科學與類腦研究在中國的創新發展和相關研究問題的突破。」
專家多方位解讀腦科學研究熱點
聚焦腦認知的神經原理及採取相應的保護治療措施,劍橋大學工程系主任、英國皇家工程院院士理查德·普拉格,南京大學生命科學學院副院長、腦科學研究院副院長朱景寧,劍橋大學生理、發育和神經科學系講師法比恩·格拉本海斯特和茱莉亞·克魯匹奇四位學者,分別從「適用於稀疏分布式記憶和小腦結構的Kanerva模型」、「中樞運動控制和軀體-非軀體反應整合的神經環路基礎」、「靈長類動物基於單神經元計算的決策和社交認知機制」、「海馬體認知圖譜的實時形成」等不同角度進行詮釋。
其中,普拉格在開場報告中,創造性地將Kanerva 稀疏分布式記憶模型中的連通性與小腦結構的連通性進行了比較;朱景寧教授的報告,關注下丘腦和中樞運動系統之間的功能性神經環路及其在軀體運動控制和軀體-非軀體反應整合,以及運動疾病和情緒障礙的發展和干預中的作用;格拉本海斯特澤將視角切入靈長類動物,在他看來,研究進行社交互動的猴子的神經元活動,有助於建立受大腦啟發的社會認知神經網絡模型。
人類在遭遇重大災難創傷或攝入成癮性物質後會產生強烈、牢固的病理性情緒記憶,可能伴隨終生,造成巨大痛苦,並引發嚴重的精神心理疾病。陸林院士表示,理解情感記憶的精神機制,對尋找創傷後應激障礙(PTSD)的潛在靶向點,治療焦慮、抑鬱、藥物成癮等很有價值。
北京大學分子醫學研究所教授陳良怡,就「提高活細胞超解像度熒光顯微鏡解像度的稀疏反褶積算法」進行學術報告,據悉,這是第一個將熒光顯微鏡的解像度擴展到其光學之外的實用計算算法;由清華大學戴瓊海院士領銜的課題組,則主攻「跨尺度介觀活體成像」技術,課題組成員、清華大學大腦與認識科學研究所助理教授吳嘉敏表示,通過計算成像方法可突破傳統顯微成像局限,實現在體多尺度高速高通量熒光顯微成像的一系列先進成像儀器,在腦科學、免疫學與腫瘤科學領域用途廣泛。
劍橋大學臨床神經科學系教授弗蘭克林·艾比奧、生物化學系教授凱文·布林多、工程系講師斯特芬·戈茨,分別探討了「PET分子成像探測儀」與「腫瘤代謝成像」的最新進展,以及「更具選擇性的神經刺激和神經調製工具」。
復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長、上海數學中心首席科學家馮建峰教授作出了系列暢想;圍繞腦晶片的製備,東南大學生物科學與醫學工程學院院長顧忠澤表示,人體器官晶片是通過細胞在體外晶片中培養,實現模擬人體器官功能的一項新興技術,藉助器官晶片的優勢,研究者可以構建一個「數字生命模型」系統。
中科院江雷院士分享了量子限域超流體將促進理解生物高效能量轉換的機理;提出量子神經科學和腦科學中神經信號傳輸的量子態,以及離子通道的宏觀量子態是生物信息傳輸的載體。他的報告揭示了生物化學反應的本質是酶通道中限域超流狀態下的中紅外光化學反應,為化學、化工領域的仿生合成未來發展開闢新的道路。
劍橋大學工程系工學講席教授喬治·馬力亞瑞斯和高級研究員克里斯特弗·普瑞克特,則分享了「應用於生物電子藥物的新型材料及製備」與「用於神經系統的動力裝置」報告,旨在開發仿生系統來改善醫療衛生並推進生物科學。
劍橋大學南京科技創新中心新址外景
位於國家級新區—南京江北新區的劍橋大學南京科技創新中心,是劍橋大學首次在英國境外設立的研究機構,也為迄今劍橋大學在海外唯一冠名的科技創新中心。作為劍橋大學在中國合作的支撐平台,該中心功能涵蓋國際化高端原創科研項目、創新研發、成果轉化、國際學術交流與人才培養等,致力於整合劍橋大學的研究體系和專家團隊,與中國本地名校、研究院以及產業夥伴深度合作,瞄準世界科技前沿,推動世界頂級高校和國際創新資源與本土需求的雙向對接,形成頂尖資源的集聚創新,全面提升區域科技創新水平和轉化效率。(宋璟 王彤)
頂圖:劍橋南京論壇2021-腦科學與類腦研究峰會現場