脑科学研究：“新的战争”？（2）

如何迈过“巨大的鸿沟”？

对于各国争相投入，以及全球研究领域的激烈争夺，杨院士直言“不是坏事”。在他看来，科学上的进步往往在你追我赶的竞争中提速。作为我国脑科学研究领域的权威专家，眼前他更关心的是研究者们共同面临的“巨大的鸿沟”。

何为“巨大的鸿沟”？当前在细胞和分子水平上对脑和神经系统的研究已经取得了巨大成功，另一方面，我们已经有可能在整体水平上监测脑实施功能时各分区神经元的活动状态。然而，对于产生知觉、认知、思维等涉及数千乃至上百万神经元集群活动的监测，仍然缺少有效的技术手段，也因此尚未积累充分的数据，并进行细致的分析。

在这样的情况下，发展新的神经细胞活动的检测技术、信息技术和其他有关工程技术，显然成为脑科学的新的“生长点”。北京师范大学脑与认知科学研究院院长罗跃嘉打比方，“就像我们要去研究火星，首先要建造一艘能够到达火星的飞船。”

在科学家们看来，神经元标记和大范围神经网络中神经环路示踪和结构功能成像技术，大范围神经网络活动的同步检测、分析和操控技术，具有高时间、空间分辨力的新型成像技术，以及电子探针、纳米技术等，都将令研究者们探索大范围的神经元集群功能状态及动态变化成为可能，由此积累的大量数据或许可助人类在探索大脑的路上跨越沟壑、走得更远。

当然，对脑的信息处理特点的研究，也有助于推进信息技术和其他工程技术的发展。技术层面而言，大脑本身就是复杂系统，当研究人员凭借着不断升级换代的高新信息工程技术走入大脑深处后，得到的认知或许还可反过来促进信息及其他工程技术的发展，形成良性循环。

我们真的准备好了吗？

人类“脑计划”雄心勃勃，一些对脑科学的应用猜想已经成为热议话题：一旦掌握了脑的秘密，是不是“读心术”将成为可能？很快就能像电脑“拷贝”文件那样快速学习了吗？甚至有人更进一步，分析人脑控制在军事领域的应用前景。

对此，不少专家直言“尚早”。杨雄里认为，探索脑的奥秘，是一个漫长的过程，即使仅仅是绘制出所谓“人脑活动图谱”，几十年、或许几百年都不够。在他看来，研究大脑的功能，特别是脑的高级复杂功能，如感知、思维、情绪、认知，存在着巨大的困难。首先，即使像“大脑活动图谱”计划所说的把每个神经细胞的活动都记录下来，这也还只是我们了解脑的活动的基础工作。因为这些活动随着环境、刺激而瞬息万变。更重要的是，大脑在人出生以后，有一个发育成熟的过程，在此期间神经细胞的活动不断地发生变化，甚至当神经系统成熟以后，它的功能和结构都会因环境的变化而发生改变。这就是所谓的脑的可塑性。这一特点，充分说明它是一种动态的过程，不是静止不变的。与这样复杂的系统打交道不是轻而易举的。

另一个巨大困难，在于大脑的高级复杂功能，固然有其物质的基础，但当这些物质运动，升华成为精神活动的时候，它就会凸现一些我们目前并不了解的特殊规律。以做梦为例，科学家们已掌握某些技术可探测一个人是不是在做梦，但是还没有客观方法来确定做的是什么梦，而做梦在同样的外在条件之下，具有明显的不可重复性，这给研究梦这样的脑的高级功能带来了很多困难。

在他看来，对大脑的研究，有着除医学以外的意义。往深处想，如今我们感知这个世界，是通过视觉、触觉、味觉、听觉等各种功能的神经元接受信号，再经各级各类神经回路的复杂加工处理得来。但是，经过大脑的这样的信息处理，我们所感知的世界，还是不是真实的物理世界呢？在日常生活中，有很多错觉，现在的科学研究表明，这些错觉确实有其相应的神经基础。

对于研究脑的功能存在的这些困难，我们是否都已做好了准备？

大半辈子都交给了脑科学研究的杨雄里这样看：人类对大脑的认识是绝对真理，在某一个历史时期我们所认识的只是相对真理，通过神经科学家的艰苦努力，可以逐渐逼近这个绝对真理，但我们永远不能穷尽它。