國(guó)際腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)室期待中國(guó)架構(gòu)融入

——訪倫敦大學(xué)學(xué)院肯尼思·哈里斯教授

哈里斯教授在接受采訪 本報(bào)記者 鄭煥斌攝

今日視點(diǎn)

2017年9月，國(guó)際腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（IBL）正式誕生，旨在探索神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際合作研究的新模式。

近一年來(lái)，該實(shí)驗(yàn)室是怎樣運(yùn)作的？取得了哪些進(jìn)展？對(duì)中國(guó)腦科學(xué)研究將帶來(lái)什么樣的影響？日前，科技日?qǐng)?bào)記者帶著這些問(wèn)題采訪了IBL成員、倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）腦科學(xué)學(xué)院和生命科學(xué)學(xué)院定量神經(jīng)科學(xué)教授肯尼思·哈里斯。

沒(méi)有總負(fù)責(zé)人，“自下而上”管理模式

作為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的大型國(guó)際合作項(xiàng)目，IBL正式成員涵蓋了美歐21家國(guó)際一流腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，UCL就有7家。獲得UCL機(jī)器人專業(yè)博士學(xué)位的哈里斯教授同時(shí)也擔(dān)任UCL生命科學(xué)學(xué)院大腦皮層實(shí)驗(yàn)室共同主任，他負(fù)責(zé)構(gòu)建IBL的數(shù)據(jù)架構(gòu)，該架構(gòu)將使IBL能規(guī)劃未來(lái)研究工作中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)。

哈里斯教授說(shuō)：“IBL就是要建立一個(gè)國(guó)際合作研究團(tuán)隊(duì)，從整體上理解大腦的運(yùn)行機(jī)理。大腦在處理不同任務(wù)時(shí)可能采用不同的機(jī)理，單一理論不可能解釋所有機(jī)理，但如果建立大腦處理簡(jiǎn)單決策任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)模型，將會(huì)十分有益，這就是IBL的目標(biāo)。因此，IBL的21家實(shí)驗(yàn)室將集中研究‘簡(jiǎn)單決策任務(wù)’——如果能夠理解大腦的工作機(jī)理，這將成為標(biāo)準(zhǔn)模式。”

與目前已有的其他腦科學(xué)項(xiàng)目（如歐盟的“人腦計(jì)劃”、艾倫腦科學(xué)研究所的“大腦圖譜計(jì)劃”等）不同的是，IBL是一種“自組織”——采用“自下而上”管理模式：有人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)組織，有人負(fù)責(zé)行為任務(wù)分析，也有人負(fù)責(zé)計(jì)劃的管理，但整個(gè)計(jì)劃沒(méi)有總負(fù)責(zé)人；科學(xué)家們能夠在其框架內(nèi)設(shè)計(jì)自己的研究計(jì)劃，并通過(guò)中央服務(wù)器分享研究數(shù)據(jù)。但I(xiàn)BL正式成員必須研究同一個(gè)“決策任務(wù)”，且必須使產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠呈現(xiàn)同樣的數(shù)據(jù)模式。

IBL計(jì)劃分四階段，正在完成基礎(chǔ)工作

哈里斯教授介紹，IBL計(jì)劃共分四個(gè)階段：第一階段開始于2017年9月，主要任務(wù)是構(gòu)建組織；第二階段是構(gòu)建IBL的基礎(chǔ)架構(gòu)和一些技術(shù)細(xì)節(jié)，如確定攝像機(jī)的角度、數(shù)量，以及所采用的操作系統(tǒng)（OS）等；第三階段是收集數(shù)據(jù)；第四階段是從龐大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論。真正的研究工作將于2019年展開，而具體研究工作將從“認(rèn)知視覺(jué)刺激”開始。

IBL目前處于早期階段，正在按計(jì)劃完成一些基礎(chǔ)性工作，包括建立各種技術(shù)細(xì)節(jié)。全部基礎(chǔ)性工作可能會(huì)在未來(lái)1—2年內(nèi)完成。

暫不擴(kuò)大規(guī)模，非成員尚無(wú)法獲得授權(quán)

談及自己負(fù)責(zé)的工作時(shí)，哈里斯教授說(shuō)，IBL要建立一個(gè)大型獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)各實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)理解大腦各部分是如何協(xié)同工作，并最終作出一項(xiàng)簡(jiǎn)單決策的。

IBL正式成員都被授權(quán)使用IBL開發(fā)的應(yīng)用程序，但目前尚不打算進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，非成員尚不能利用這些程序。哈里斯解釋說(shuō)，這是因?yàn)椋皬氖褂没A(chǔ)設(shè)施的角度看，目前還沒(méi)有準(zhǔn)備妥當(dāng)。現(xiàn)階段保持小規(guī)模，可以更好地集中精力完成實(shí)驗(yàn)性工作和基礎(chǔ)建設(shè)；可以從中汲取教訓(xùn)——探索較小規(guī)模的組織如何才能更好地運(yùn)轉(zhuǎn)，以便對(duì)IBL未來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制有更清晰的認(rèn)識(shí)”。

哈里斯認(rèn)為，IBL也面臨諸多挑戰(zhàn)，“第一是需要找到足夠空間存儲(chǔ)即將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)——其數(shù)量將多達(dá)數(shù)個(gè)拍字節(jié)（PB）。IBL成員、紐約熨斗研究院（Flatiron institute）已提供了一個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)第一批數(shù)據(jù)，但未來(lái)仍需更大的存儲(chǔ)空間；第二是需要21家實(shí)驗(yàn)室一致同意研究同一種簡(jiǎn)單決策任務(wù)，目前已基本達(dá)成一致。此外還面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，諸如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的視頻處理和監(jiān)測(cè)技術(shù)細(xì)節(jié)等”。

未來(lái)資源網(wǎng)上公開，期待中國(guó)架構(gòu)融入

哈里斯教授說(shuō)，未來(lái)，IBL開發(fā)的所有軟件、數(shù)據(jù)和各部分的設(shè)計(jì)等資源將完全在網(wǎng)上公開，希望這將有助于包括中國(guó)科學(xué)家在內(nèi)的其他國(guó)家科學(xué)家的研究工作。

“中國(guó)在神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域享有盛譽(yù)，中國(guó)也可以建立類似IBL的架構(gòu)，待IBL完成全部基礎(chǔ)性工作后，這兩個(gè)計(jì)劃就可以自動(dòng)融合，中國(guó)科學(xué)家產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將與IBL產(chǎn)生的數(shù)據(jù)類似，科學(xué)家們將能夠共同利用兩種數(shù)據(jù)。”

（科技日?qǐng)?bào)倫敦8月23日電）

[責(zé)任編輯：楊凡、徐紅梅]

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