认识大脑是人类最为重大的科学问题之一。随着从分子生物学对单细胞动态探测到全脑功能和结构解析技术的进步,从神经元和突触、神经回路、皮层功能区和大脑系统等层次对大脑进行全面解析已经具备可能性。同时,利用微纳器件和软硬件技术在基元、结构和功能层次实现对人类大脑精确模拟,制造出类似人脑的“电子大脑”,也具备了很高的技术可行性。未来十年,“解析脑”和“仿真脑”将相互促进,有望在深入认识大脑的物质基础(甚至包括意识活动)的同时,探索出机器智能接近甚至超越人类的新途径,实现“认识脑”和“制造脑”的双重突破,这将是人类科学和技术进步史上的重大里程碑,将对人文社会科学以及人类社会带来深远影响。
“解析脑”和“仿真脑”意义重大,因此得各国高度重视,投入大量人力物力开展研究。北京大学在脑科学基础理论、脑结构和功能解析技术和实验条件、神经形态器件和神经计算机软硬件系统研制等方面都有很好的研究基础。成立脑科学与类脑研究中心的重要目的是组织校内相关单位,加强国内外合作,以神经科学和信息科学交叉融合和相互促进为特色,以脑解析和脑仿真为基础突破口,在认识脑、制造脑和脑健康三个方面开展高水平基础研究,在神经计算机和新一代人工智能、脑健康和生物医药等方面取得重大应用突破。
中心目标:通过10年左右的努力,全面解析大脑神经元和突触的物理化学特性和功能响应特性,绘制出刻画大脑复杂连接关系和动态运行机理的“大脑地图”,设计高精度模拟神经元和突触等基元功能特性的微纳光电器件,研制出基元密度规模和网络结构类似人脑的神经形态芯片和“结构类脑、性能超脑”的感知芯片,开发出信息处理逼近人脑的神经计算机,建成支持大规模脑网络动力学分析和意识研究的大脑“同态实验平台”,支持神经科学、认知科学、信息科学、智能科学、精神医学及人文和社会科学的交叉研究。