腦(nao)(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)領(ling)域主要分(fen)為腦(nao)(nao)結構(gou)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)、腦(nao)(nao)疾病(bing)(bing)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)和(he)類(lei)(lei)腦(nao)(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)三大(da)(da)子領(ling)域。其中(zhong)，腦(nao)(nao)疾病(bing)(bing)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)研究(jiu)(jiu)經(jing)(jing)過(guo)多年的(de)(de)發展，相關技(ji)(ji)(ji)術(shu)已經(jing)(jing)成(cheng)(cheng)熟。但腦(nao)(nao)高(gao)級神經(jing)(jing)功能(neng)(neng)(neng)病(bing)(bing)變相關的(de)(de)疾病(bing)(bing)攻(gong)克技(ji)(ji)(ji)術(shu)上(shang)(shang)，如阿爾茨海默病(bing)(bing)、抑郁(yu)癥、自閉癥、精(jing)神分(fen)裂癥、成(cheng)(cheng)癮等，仍是目前眾多學(xue)者研究(jiu)(jiu)的(de)(de)重點，這些技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)攻(gong)克依賴于人(ren)類(lei)(lei)對(dui)腦(nao)(nao)結構(gou)及功能(neng)(neng)(neng)機制(zhi)的(de)(de)深刻認識。此(ci)(ci)外，近(jin)年來，隨著人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)發展，類(lei)(lei)腦(nao)(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)研究(jiu)(jiu)呈(cheng)現(xian)出快速增長趨勢，但大(da)(da)多數人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)并不(bu)算真正意(yi)(yi)義(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)類(lei)(lei)腦(nao)(nao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，因為類(lei)(lei)腦(nao)(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)研究(jiu)(jiu)的(de)(de)目標(biao)是通(tong)過(guo)借(jie)鑒腦(nao)(nao)神經(jing)(jing)結構(gou)及信息(xi)處(chu)理機制(zhi)，實(shi)現(xian)機制(zhi)類(lei)(lei)腦(nao)(nao)、行為類(lei)(lei)人(ren)、具有自主學(xue)習(xi)能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)下一代人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)系統。因此(ci)(ci)，腦(nao)(nao)結構(gou)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)不(bu)僅對(dui)于重大(da)(da)腦(nao)(nao)疾病(bing)(bing)的(de)(de)治療(liao)具有重大(da)(da)意(yi)(yi)義(yi)，對(dui)于新一代人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)系統的(de)(de)研究(jiu)(jiu)發展也(ye)至關重要。

1

腦科學研究概述

人(ren)(ren)(ren)腦(nao)(nao)是世界上(shang)(shang)結(jie)構(gou)(gou)最復雜、功(gong)能(neng)(neng)最強大的(de)系統之一(yi)。在(zai)人(ren)(ren)(ren)腦(nao)(nao)中(zhong)，約有(you)1000億個神(shen)(shen)經(jing)細胞（神(shen)(shen)經(jing)元），100萬(wan)億以(yi)上(shang)(shang)的(de)突觸連接(jie)(jie)。正是由于(yu)這么多神(shen)(shen)經(jing)元和(he)(he)(he)突觸連接(jie)(jie)的(de)存在(zai)，使得(de)人(ren)(ren)(ren)腦(nao)(nao)具有(you)非凡(fan)的(de)信息處理能(neng)(neng)力和(he)(he)(he)決策能(neng)(neng)力，支配著人(ren)(ren)(ren)的(de)一(yi)切生(sheng)命活動，對(dui)人(ren)(ren)(ren)的(de)認(ren)知、行(xing)為、思維、語言(yan)和(he)(he)(he)情(qing)緒起(qi)著至關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作用。認(ren)識腦(nao)(nao)、理解腦(nao)(nao)的(de)運行(xing)機(ji)(ji)制和(he)(he)(he)功(gong)能(neng)(neng)，開展腦(nao)(nao)結(jie)構(gou)(gou)和(he)(he)(he)腦(nao)(nao)神(shen)(shen)經(jing)相關(guan)的(de)基礎研(yan)究(jiu)(jiu)，掌握腦(nao)(nao)相關(guan)疾病的(de)致(zhi)病機(ji)(ji)理，研(yan)究(jiu)(jiu)出(chu)有(you)效的(de)保(bao)護(hu)腦(nao)(nao)和(he)(he)(he)治療腦(nao)(nao)疾病的(de)手(shou)段，在(zai)腦(nao)(nao)結(jie)構(gou)(gou)和(he)(he)(he)功(gong)能(neng)(neng)執行(xing)機(ji)(ji)制的(de)基礎上(shang)(shang)，模擬腦(nao)(nao)工作的(de)原理，開展新一(yi)代人(ren)(ren)(ren)工智能(neng)(neng)研(yan)究(jiu)(jiu)，是21世紀最具挑戰也最有(you)意義(yi)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)之一(yi)。

因此，為突(tu)破腦(nao)(nao)(nao)(nao)科學研(yan)(yan)究(jiu)的瓶頸，各國紛紛制定(ding)自己的人類(lei)大(da)腦(nao)(nao)(nao)(nao)研(yan)(yan)究(jiu)計劃（以(yi)下簡稱(cheng)“腦(nao)(nao)(nao)(nao)計劃”），希(xi)冀未(wei)來(lai)能夠在腦(nao)(nao)(nao)(nao)科學領(ling)域占(zhan)領(ling)一席之地(di)。如“中(zhong)國腦(nao)(nao)(nao)(nao)計劃”“美國大(da)腦(nao)(nao)(nao)(nao)研(yan)(yan)究(jiu)計劃”“歐盟(meng)人腦(nao)(nao)(nao)(nao)計劃”“日本腦(nao)(nao)(nao)(nao)智計劃”等。

從申(shen)請(qing)人國(guo)(guo)別(bie)來(lai)看，全球有(you)122個國(guo)(guo)家/地(di)區參與腦科(ke)學領域專(zhuan)利申(shen)請(qing)，中國(guo)(guo)申(shen)請(qing)人申(shen)請(qing)的(de)(de)專(zhuan)利數量最多，其后(hou)依次是美國(guo)(guo)、韓(han)國(guo)(guo)和日(ri)本。中國(guo)(guo)申(shen)請(qing)人申(shen)請(qing)的(de)(de)專(zhuan)利數量約(yue)為美國(guo)(guo)申(shen)請(qing)人申(shen)請(qing)專(zhuan)利數量的(de)(de)4倍，體現了腦科(ke)學在我國(guo)(guo)受到了高度(du)關注。

從專利(li)公(gong)(gong)開地(di)域來看，全球腦科學(xue)專利(li)公(gong)(gong)布(bu)(bu)的(de)國(guo)家(jia)/組織(zhi)有76個，60%以上在中國(guo)公(gong)(gong)布(bu)(bu)，有10%以上在美(mei)國(guo)公(gong)(gong)布(bu)(bu)，可(ke)見中國(guo)為世界腦科學(xue)的(de)發展作出(chu)了非常重要的(de)貢獻(xian)。此外，腦科學(xue)領域專利(li)申請在韓(han)國(guo)、日(ri)本(ben)和世界知識(shi)產權組織(zhi)公(gong)(gong)布(bu)(bu)也較多，如圖(tu)2。

圖2 腦科學領域專(zhuan)利申請的公開地域分布