腦(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)領(ling)(ling)域(yu)主(zhu)要(yao)分為腦(nao)結構科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)、腦(nao)疾病(bing)(bing)(bing)(bing)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)類(lei)(lei)腦(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)三大(da)(da)子領(ling)(ling)域(yu)。其中，腦(nao)疾病(bing)(bing)(bing)(bing)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)經(jing)(jing)過多(duo)(duo)年(nian)的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，相關技(ji)(ji)術(shu)已經(jing)(jing)成熟。但腦(nao)高級神(shen)經(jing)(jing)功能(neng)病(bing)(bing)(bing)(bing)變相關的(de)(de)(de)(de)疾病(bing)(bing)(bing)(bing)攻(gong)克技(ji)(ji)術(shu)上，如阿爾茨海默病(bing)(bing)(bing)(bing)、抑郁癥(zheng)(zheng)、自(zi)閉癥(zheng)(zheng)、精神(shen)分裂(lie)癥(zheng)(zheng)、成癮(yin)等，仍是目(mu)前眾多(duo)(duo)學(xue)(xue)(xue)(xue)者研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)點，這些技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)攻(gong)克依賴(lai)于(yu)人(ren)類(lei)(lei)對腦(nao)結構及功能(neng)機制的(de)(de)(de)(de)深刻認識。此(ci)外，近年(nian)來，隨著人(ren)工智能(neng)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，類(lei)(lei)腦(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)呈(cheng)現(xian)出快速增長趨勢(shi)，但大(da)(da)多(duo)(duo)數人(ren)工智能(neng)技(ji)(ji)術(shu)并不算真正(zheng)意義上的(de)(de)(de)(de)類(lei)(lei)腦(nao)技(ji)(ji)術(shu)，因為類(lei)(lei)腦(nao)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)標(biao)是通(tong)過借(jie)鑒(jian)腦(nao)神(shen)經(jing)(jing)結構及信息處理機制，實現(xian)機制類(lei)(lei)腦(nao)、行(xing)為類(lei)(lei)人(ren)、具有自(zi)主(zhu)學(xue)(xue)(xue)(xue)習(xi)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)下一代人(ren)工智能(neng)系(xi)統。因此(ci)，腦(nao)結構科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)不僅對于(yu)重(zhong)大(da)(da)腦(nao)疾病(bing)(bing)(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)治療具有重(zhong)大(da)(da)意義，對于(yu)新一代人(ren)工智能(neng)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)發展(zhan)也至關重(zhong)要(yao)。

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腦科學研究概述

人(ren)腦(nao)(nao)是(shi)世界上(shang)結構(gou)最(zui)復雜、功能(neng)最(zui)強大(da)的(de)(de)系(xi)統(tong)之一。在(zai)人(ren)腦(nao)(nao)中，約有1000億(yi)個(ge)神(shen)經(jing)細胞(bao)（神(shen)經(jing)元），100萬億(yi)以上(shang)的(de)(de)突觸連(lian)接。正是(shi)由于這么多(duo)神(shen)經(jing)元和(he)(he)突觸連(lian)接的(de)(de)存(cun)在(zai)，使得(de)人(ren)腦(nao)(nao)具有非凡的(de)(de)信息處理(li)能(neng)力和(he)(he)決策能(neng)力，支(zhi)配著人(ren)的(de)(de)一切生命活動，對人(ren)的(de)(de)認知、行(xing)為、思維、語言和(he)(he)情緒起著至關重要的(de)(de)作用。認識腦(nao)(nao)、理(li)解腦(nao)(nao)的(de)(de)運(yun)行(xing)機(ji)制和(he)(he)功能(neng)，開展腦(nao)(nao)結構(gou)和(he)(he)腦(nao)(nao)神(shen)經(jing)相關的(de)(de)基礎研(yan)(yan)究，掌(zhang)握腦(nao)(nao)相關疾病(bing)的(de)(de)致病(bing)機(ji)理(li)，研(yan)(yan)究出有效的(de)(de)保護(hu)腦(nao)(nao)和(he)(he)治療腦(nao)(nao)疾病(bing)的(de)(de)手(shou)段，在(zai)腦(nao)(nao)結構(gou)和(he)(he)功能(neng)執行(xing)機(ji)制的(de)(de)基礎上(shang)，模擬腦(nao)(nao)工作的(de)(de)原(yuan)理(li)，開展新一代人(ren)工智能(neng)研(yan)(yan)究，是(shi)21世紀最(zui)具挑戰(zhan)也(ye)最(zui)有意義的(de)(de)研(yan)(yan)究之一。

因此，為突破(po)腦(nao)科(ke)學(xue)研究(jiu)的(de)瓶頸，各國(guo)紛紛制定自己(ji)的(de)人(ren)類大腦(nao)研究(jiu)計(ji)劃(hua)（以下簡(jian)稱(cheng)“腦(nao)計(ji)劃(hua)”），希(xi)冀未(wei)來(lai)能夠(gou)在腦(nao)科(ke)學(xue)領域占領一(yi)席之地。如“中國(guo)腦(nao)計(ji)劃(hua)”“美國(guo)大腦(nao)研究(jiu)計(ji)劃(hua)”“歐盟人(ren)腦(nao)計(ji)劃(hua)”“日本腦(nao)智計(ji)劃(hua)”等。

從申(shen)(shen)(shen)請(qing)人(ren)國(guo)(guo)(guo)別來看，全球有122個國(guo)(guo)(guo)家/地區參與腦科(ke)學領(ling)域專利申(shen)(shen)(shen)請(qing)，中國(guo)(guo)(guo)申(shen)(shen)(shen)請(qing)人(ren)申(shen)(shen)(shen)請(qing)的專利數量(liang)最多，其后依次是美國(guo)(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)(guo)和日本。中國(guo)(guo)(guo)申(shen)(shen)(shen)請(qing)人(ren)申(shen)(shen)(shen)請(qing)的專利數量(liang)約(yue)為美國(guo)(guo)(guo)申(shen)(shen)(shen)請(qing)人(ren)申(shen)(shen)(shen)請(qing)專利數量(liang)的4倍，體現了腦科(ke)學在我國(guo)(guo)(guo)受到(dao)了高(gao)度關注。

從專(zhuan)利(li)公(gong)開地(di)域來看(kan)，全球(qiu)腦(nao)科(ke)學專(zhuan)利(li)公(gong)布(bu)(bu)的(de)國家/組(zu)織(zhi)有(you)76個，60%以上在(zai)中國公(gong)布(bu)(bu)，有(you)10%以上在(zai)美國公(gong)布(bu)(bu)，可見中國為世界腦(nao)科(ke)學的(de)發展作出了非常重要的(de)貢(gong)獻(xian)。此外(wai)，腦(nao)科(ke)學領(ling)域專(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)在(zai)韓國、日本和(he)世界知識產(chan)權組(zu)織(zhi)公(gong)布(bu)(bu)也(ye)較(jiao)多，如圖2。

圖2 腦科學(xue)領域(yu)專利申請(qing)的公開地域(yu)分布