呼之欲出的腦科學圖景

思柯

宇宙起源和大腦研究是21世紀比肩的科學謎題。今年3月，歐航局根據(jù)“普朗克”太空探測器傳回的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)布了迄今最為精確的宇宙地圖，并對現(xiàn)有宇宙理論進行了修正，宇宙年齡也被重新確定為138.2億年。無獨有偶，在腦科學研究領域，一項叫做“大腦活動圖譜（BAM）”的計劃被提上議事日程，旨在拓展人們對人類大腦健康或病理狀態(tài)的認識，腦科學圖景也大有呼之欲出之勢。

人類大腦可謂宇宙中已知最為復雜的事物，僅構成大腦的神經(jīng)元就約有1 000億之眾，神經(jīng)元與突觸連接形成的活動通道的數(shù)量更是不計其數(shù)。探究大腦的結(jié)構和功能，揭示大腦如何運作，構建完整的大腦理論是腦科學研究的重要內(nèi)容。自20世紀初卡哈爾研究大腦微觀結(jié)構、創(chuàng)立“神經(jīng)元學說”以來，腦科學研究在神經(jīng)活動過程、離子通道和信號轉(zhuǎn)導、神經(jīng)系統(tǒng)基本和高級功能、神經(jīng)發(fā)育生物學以及方法論等領域均取得了豐碩成果。但鑒于大腦的復雜性，腦科學真正實現(xiàn)革命性的突破還有待時日。

此次BAM計劃出現(xiàn)在2013年美國國情咨文中，體現(xiàn)了美國政府對腦科學研究一貫的支持態(tài)度，也是美國對歐盟“人腦計劃（HBP）”的一種呼應，HBP作為歐盟立項的兩大超級計劃之一，經(jīng)費資助達10億歐元之巨。BAM計劃的其中一位發(fā)起人喬治·丘奇認為，BAM的目的就是讓我們可以從復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡中讀寫單個神經(jīng)元。隨著諸如合成生物學、納米化學、光學纖維等領域新技術的不斷成熟，BAM計劃將引領腦科學研究進入大科學時代。若獲批準，這一計劃也將耗資數(shù)十億美元。

腦科學研究的意義還不僅在于基礎科學和臨床應用，諾貝爾醫(yī)學獎獲得者杰拉爾德·埃德爾曼曾這樣闡述科學理解意識的意義：首先，精神與物理事件的關系將得以厘清，從而澄清一些著名的哲學難題；其次，一個成功的意識理論或?qū)⒔沂净孟蟮母床㈥U明價值在現(xiàn)實世界中的位置；基于腦的理論還對我們的創(chuàng)造性觀念有用，可以彌合科學與人文的分裂。實現(xiàn)這些目標也許能影響和推動基于生物學的認識論的形成，而最驚人的成果將是人工意識的構建。當然，腦科學圖景絕非一蹴而就，值得我們?yōu)橹冻鍪?、?shù)十年乃至更久的努力。

此外，盡管性別與大腦研究始終被爭議包圍，但神經(jīng)科學家確實發(fā)現(xiàn)了人類大腦存在性別差異，比如男性大腦比女性的重，女性大腦則擁有更密集的神經(jīng)元和更多灰質(zhì)。然而，這些差異卻從未顯示過女性不適合科學研究——現(xiàn)狀卻似乎并不盡如人意——本期 “科學與社會”欄目重點探討了科學領域的男女平等問題，雖然“男女皆可投身科學”，但研究數(shù)據(jù)顯示，女科學家仍然面臨性別歧視、工資和資助不平等，而且更容易離開科研崗位，這也是值得我們關注并值得我們?nèi)ヅΩ淖兊摹?/p>