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Nature：歐盟「人腦計劃」即將結束，500個科學家，6億歐元，10年做了什么？

2023.08.23 北京

如果用一句話概括歐盟「人腦計劃」（Human Brain Project，HBP），那可能就是：歐盟花了6億歐元在電腦中重構了人類大腦。

2013年HBP正式啟動，是歐洲最大的腦科學項目，也是歐盟資助的最大研究項目之一，如今可能面臨終止。該計劃旨在通過計算機技術模擬大腦，建立一套全新的、革命性的生成、分析、整合、模擬數據的信息通信技術平臺，稱為EBRAINS的虛擬平臺。EBRAINS是一套工具和成像數據，世界各地的科學家可以使用這些工具和數據進行模擬和數字實驗，以促進相應研究成果的應用性轉化，該項目在隨后運行過程中研究目標不斷得到修改，在啟動時飽受爭議。

人腦計劃的主要研究領域可以大致劃分為三大類：未來神經科學、未來醫(yī)學、未來計算，研究分為四個階段，2013年至2017年為快速啟動階段，完成六大數據信息平臺的搭建，2016年至2018年為計劃的第一核心階段，該階段主要建立人腦數字模型，與其他物種進行比對，并開發(fā)大腦疾病模型。2018到2020年為第二核心階段，將六大數據庫整合成一個容納大腦解剖學，連接組學和功能學的數據庫EBRAINS。2020到2023為最后核心階段，繼續(xù)強化數字化大腦研究，進一步完善EBRAINS數據庫建設。

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HBP十年做了什么？

撇開項目管理不談，HBP項目交出了令人滿意的學術成績。十年來，在HBP資助下，科學家們已經發(fā)表了數千篇論文，在神經科學方面取得了重大進展：開發(fā)了治療失明的大腦植入芯片和仿人腦超級計算機，并使用超級計算機對記憶和意識等功能進行建模，并推進了各種大腦疾病的治療方法。

通過創(chuàng)建大約200個大腦結構的三維地圖，構建了人類大腦圖譜，可以通過EBRAINS訪問。該圖譜從細胞和分子結構到功能和連通性描繪了大腦的多層次組織結構特點，可與艾倫人腦圖譜(Allen Human Brain Atlas)中的基因表達數據聯系起來。利用圖譜，HBP的科學家們已經在前額葉皮層中確定了6個以前未知的大腦區(qū)域，這些區(qū)域與記憶、語言、注意力和音樂處理有關。HBP已經將一些發(fā)現轉化為臨床應用，使用個性化的大腦模型來改善癲癇和帕金森病的治療。

圖1：人腦不同腦區(qū)神經纖維投射

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爭議不斷

第一年，HBP就遇到了麻煩。洛桑瑞士聯邦理工學院的創(chuàng)始人兼前主任、神經科學家Henry Markram發(fā)表言論稱：HBP將能夠在一個月內在細胞水平上重建和模擬人腦。Markram的豪言引發(fā)了神經科學家的廣泛懷疑。Markram隨后回復這些質疑：“當科學走出一條新的路線時，爭議自然會隨之而來?！?/span>

隨著時間的推移，Markram領導能力越來越不受歡迎。2014年，他聯合項目執(zhí)行委員會的另外兩名成員私自更改項目的研究重點，刪除了大量關于認知神經科學的研究內容，導致18個實驗室組成的團隊退出了該項目。作為回應，150多名科學家簽署了一封抗議信，提及HBP項目管理不善，部分偏離了科學路線，并敦促歐盟委員會及時重新考慮HBP的目的。Markram回擊：“很明顯，神經科學界的一些人還沒有準備好在同一愿景下團結起來?！?br>

這次科研內容的刪除引起歐盟注意，隨后成立了一個由獨立專家組成的委員會來審查HBP項目的運行情況，并重新評估并更明確地闡明其科學目標，并將認知和系統(tǒng)神經科學重新整合到其核心計劃中。2015年2月，HBP董事會投票決定解散三人執(zhí)行委員會，成立一個更大的執(zhí)行委員會。HBP的鬧劇并沒有隨著執(zhí)行委員會的解散而結束。2016年至2020年間，項目高層管理人員發(fā)生了幾次變動。

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未來之路

HBP承諾提供10億歐元（11億美元）的資金，最終它獲得了6.07億歐元，其中包括來自歐盟的4.06億歐元，分四個階段發(fā)放，并流入每個階段競爭撥款的實驗室。

HBP項目的組織者和批評者指出了貫穿該項目致命性缺陷-科研碎片化問題，這是神經科學研究中一個長期存在的問題。在過去的三年里，HBP試圖通過開始開發(fā)兼容的工具和共享的數據標準將其技術整合到EBRAINS中來克服其跨學科子項目的碎片化。某些研究人員認為HBP支離破碎的科學成果不夠聚焦，一個十年的巨大科研計劃，應該產生大腦相關概念的突破，但HBP顯然沒有做到。

2023年9月底，HBP將停止發(fā)放資金。今年3月，歐盟委員會拒絕了一項3800萬歐元維持EBRAINS的運行申請，但在與HBP談判后，同年6月重新啟動了該項目融資呼吁，給了HBP續(xù)命的機會。如果失敗，該項目將依靠私人資金和個別歐盟國家的財政支持。

然而，HBP的終結并不意味著歐洲神經科學的終結。歐盟委員會和成員國正在計劃歐洲大腦健康研究的下一階段，重點是使用個性化的大腦模型來推進藥物發(fā)現和改善大腦疾病的治療方法。

【參考文獻】

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02600-x

文章中圖片均來自于參考文獻

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耗時10年，燒完48億，發(fā)表數千篇論文，人類大腦計劃最終宣告失??？

當年，他拿了10億歐元號稱要模擬人腦！10年后，連老鼠腦子都沒得…..

當我們把“最強大腦”當娛樂時國外對人腦的研究已到了這個程度

大腦研究也要整“大科學”

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