追问引领，走进大脑的神秘世界

这一展厅位于5楼，以追问为红线，带领和引导读者走进大脑的神秘世界，探索这一人类最大的未解之谜。

展厅门前，开门见山地提出三大问题：为何只有人类发展出了如此高的智能？我们离掌握人脑的工作原理还有多远？我们如何逼近人类大脑与人工智能的极限？

为此，在离开展厅之前，不少读者通过现场设置的平板电脑，留下了自己的问题。“如果记忆能下载，是不是就能实现意识永生”，“我们能不能把大脑的意识上传到云端，每个人拥有一个虚拟数字大脑？”,“脑机接口技术何时能应用到大众打造最强大脑，让科幻场景变成现实”等。天桥脑科学院研究院旗下科普媒体“追问”团队将收集有代表性的高质量问题，通过各种形式邀请科学家回答和探讨。

了解脑科学前世今生，体验互动新成果

早在两千多年前，苏格拉底、柏拉图就开始探讨心理过程的本质，希波克拉底提出大脑是思维的器官。但之后的许多个世纪里，人们对大脑的认知一直停留在感性层面，直到16世纪首次从科学角度对大脑结构进行描述，脑科学发展进入新的时代。

展览以时间轴的方式，展示了16世纪以来脑科学领域的开拓性成就，着重呈现了近一个半世纪的脑科学极简史，从神经元学说的创立、神经信号传递机制的研究，到细胞内离子通道的发现、脑功能的定位，再到各类神经技术的涌现，从微观的分子、细胞水平，到宏观的脑区。

在现场，读者可以了解到全球最大私人脑科学研究机构之一的天桥脑科学研究院（TCCI）国际国内的最新研究成果，如超声波脑机接口、绘制小鼠大脑，解读水母心思，还可以参加互动体验。戴上VR头盔进入超市购物、餐厅点餐等沉浸式生活场景，体验由TCCI与华山医院合作研发的老年认知障碍早期筛查VR游戏；试玩TCCI与腾讯游戏合作开发的认知提升游戏，训练专注度、记忆力、反应速度、空间推理等；观摩TCCI与中科院微系统所、脑虎科技合作研发的新一代脑机接口电极如何植入猴子大脑解码神经元活动；观看TCCI投资出品的科普纪录片。

研究任重道远，科普正当其时

天桥脑科学研究院创始人陈天桥说，脑科学研究任重道远，而科普正当其时。很高兴和上海图书馆东馆合作开出这个展厅。上海图书馆的核心受众是一大批受过良好教育、热爱科学的非脑科学专业人士，正是普及脑科学的主力对象。推出这一“追问大脑”展厅，就是希望鼓励“打破砂锅问到底”的追问精神，让公众共同关注和支持脑科学。

陈天桥介绍，支持科普同样是TCCI的重要使命，研究院先后投巨资出品了获得多项国际大奖的科普纪录片《打开思想的大门》和动画片《什么是人类认知》，推出了脑科学科普自媒体“追问”，举办、资助了大量线上线下科普讲座，今后还会持续投入。

上海图书馆负责人透露，会与TCCI继续开展各种内容合作，大力普及包括脑科学在内的前沿科学知识，为读者提供更好的体验服务。

“我们希望借由这次画展的举办，让更多的人关注这一罕见病患者群体，也希望让医院成为一个窗口，通过艺术的方式，向社会传递健康知识和人文理念。”开幕式上，华山医院罕见病中心执行主任，虹桥院区副院长赵重波教授说。

年轻小伙“说睡就睡”，辗转求医十年终确诊

10年前，20岁出头的拉萨小伙小刘本该是精力旺盛的年纪，却经常感到疲惫不堪，领导开会他睡觉、同事聊天他睡觉，随时随地袭来的困意完全不受他控制。相对的，小刘夜间睡眠质量也不好，常常被噩梦惊醒。这种说睡就睡的“尴尬”严重影响到小刘的工作和生活。十年来，他辗转求医数十次，始终未见好转。直到去年年底，小刘在电视上看到于欢副教授的科普，觉得和自己的症状很像，就开始关注、预约于欢医生的门诊。

今年3月，小刘从拉萨来到上海，在于欢医生的门诊，他详细描述了自己的症状，初步诊断为“发作性睡病”可能，今年8月，经过进一步的整夜多导睡眠监测、多次睡眠潜伏期测试等系列检查，小刘确诊“发作性睡病”。“终于找到了！”小刘如释重负，“我已经被它折磨了十年，跑了七八个城市，做过许许多多检查，有被诊断过神经衰弱、焦虑症等，也因此吃过各种各样的药，经常是没有效果，反而越来越严重。”

于欢介绍，发作性睡病是一种神经系统疾病，是全球公认的罕见病。“这个病常发生在青少年和年轻人群中，造成学习困难、工作能力下降等，甚至影响个人前途。但是，因为缺乏足够了解，患者很容易被误解，周围人常常也没能给予足够的关注，包括一些医生也缺乏了解，因此像小刘这样辗转数年，甚至十数年才最终确诊的患者并不在少数。”据介绍，目前在全国各大睡眠中心登记的发作性睡病病例不足6000人，但实际患病人数可能成百上千倍大于这个数。

“好在这个疾病已经有治疗的方案，患者只要定期接受治疗就可以控制病情。通过这个画展，我们也希望让更多人认识这个疾病，少一点误解和责备，多一点关怀与理解，让发作性睡病患者得到及时的、良好的治疗。”于欢说。

睡眠疾病诊疗任重道远，医患社会共同携手

我国流行病学调查显示，普通人群中睡眠障碍的患病率高达35%，但对这些广义上称作“睡眠障碍”疾病的正确识别、正确诊断和系统规范治疗的总体水平较低，真正得到规范、有效治疗的患者比例严重不足。

作为国内成立最早、影响力最大的睡眠障碍研究中心之一，复旦大学睡眠障碍研究中心、华山医院睡眠医学中心依托国内顶尖的神经科，长期致力于睡眠障碍的研究和诊疗，每年接诊5,000人次以上各类睡眠疑难杂症，为患者提供多导睡眠监测及疾病诊断、多学科一站式综合诊疗。

以发作性睡病为例，患者主要症状包括日间困倦、猝倒、入睡/醒转期幻觉和包括睡瘫在内的各类睡眠症状，表现出类似“梦游”或者“梦动症”的症状，睡眠片段化等,其中梦靥、睡瘫和幻觉常常伴随发生。与普通人做梦不同，发作性睡病患者能够清晰地记忆、描述自己的梦境。上海市慈善基金会蓝鲸罕见病专项基金主任戴瑛介绍，许多人看了画展后说他们是“天生艺术家”，其实发作性睡病患者的梦境多是恐怖的，虽然这些作品看起来色彩绚烂，但是仔细看就会发现，每个人的梦境中都暗藏着危机，像小刘的梦境《山水》，刚开始会看到泳者畅游在山水间，旁边还有美丽的大鱼儿陪伴，似乎很惬意的样子。然而仔细端详画作就会发现，大鱼的脊背上有锋利的尖角、鱼儿折断了腹鳍流淌着眼泪，山的背面还有火焰，这些都是存在于患者潜意识中的危险。

除了中枢起源的发作性睡病，成人急慢性失眠症、睡眠呼吸障碍、梦动症、梦游症为代表的异态睡眠、不宁腿综合征等睡眠相关运动障碍都属于睡眠障碍。“但更值得关注的是，睡眠障碍有时还只是一种上游疾病，很多病的前期表现都隐藏在睡眠里，比如睡眠呼吸暂停，如果不经过治疗的话，过几年就可能会发生心脏病、糖尿病、高血压。又比如梦动症如果不正规治疗，时间长了可能发展为帕金森病、认知障碍。早筛查、及时发现、及时治疗睡眠障碍能够延缓后续的病程。随着医、患社会共同携手，相信这条路会越走越顺。”

TCCI 研究员陶虎

    陶虎现任中科院上海微系统所研究员、TCCI 研究员、2020前沿实验室的创始主任，2020年上海青年科技杰出贡献奖获得者。陶虎博士率领其团队在微纳传感器、生物医用材料、脑机接口等领域发表了多篇顶级论文、在Science、Nature、PNAS等期刊上发表论文80余篇，其中27篇被选为封面文章,总引用15000余次。国内外专利20余项,部分已成功实现技术转化。申请了该领域的数十项核心专利，是行业最具前瞻性及科研能力的代表性科学家之一。

TCCI 研究员郁金泰

    郁金泰现任复旦大学附属华山医院神经内科主任医师、教授，TCCI研究员。郁金泰教授围绕老年痴呆的预防、诊断和治疗等关键科学问题进行深入研究，牵头联合中国、美国、英国、加拿大、法国等国家17个顶级权威教授发布全球首个老年痴呆循证预防国际指南，首次建立老年痴呆的血浆ATN早期诊断新方案。他曾入选2019年神经科学领域中国高被引学者，入选欧洲著名Expertscape机构公布的“全球痴呆专家”的国际排名第24名。

    据悉,本次上榜共计4701人，来自523所高校、企业及科研机构，覆盖教育部10个学科领域、84个一级学科。榜单以全球权威的引文与索引数据库(Scopus)作为中国学者科研成果的统计来源，采用软科设计的遴选方法，最终得到4701名各学科最具全球影响力的中国学者。

脑机接口是个会对人类未来产生颠覆性变革的领域，而其中的侵入式脑机接口被全球科学家公认是最硬核、门槛最高。在全球范围内，从事该领域研发的目前仅有美国的Neuralink、Blackrock等少数几家。作为中国侵入式脑机接口领域最具代表性的公司，脑虎科技充满信心地把马斯克的Neuralink作为全球性的赶超目标。

脑虎科技与Neuralink对比

据了解，作为国家首批支持科研成果转化的试点单位，中科院上海微系统和信息技术研究所对脑虎科技给予了大力扶持。依托该所的前瞻战略布局与原创技术积累，脑虎科技在侵入式脑机接口领域已经完成了核心技术突破以及关键器件制造，已有产品在部分性能上超过了Neuralink，而且已经完成了动物试验，通过了相关伦理审批，将于今年一季度率先开展人体临床试验。

值得一提的是，脑虎科技现有产品的主材料，采用了蚕丝蛋白这一中国传统的材料，具有柔软、在体安全性高等独特优势。在去年的世界人工智能大会上，这一名为“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口系统”的核心技术，一举获得了最高奖“卓越人工智能引领奖”。

陶虎（左二）在2021世界人工智能大会颁奖典礼上

这家硬核科技公司的创始人兼首席科学家陶虎教授，是位80后，喜欢理个铮亮的光头，说话斩钉截铁，工作雷厉风行，自称非典型科学家。在中科大、中科院获得本科、硕士学位后，他来到美国攻读博士和从事博士后研究，2014年学成回国。

今天，他已经是国内脑机接口领域的权威专家，担任中科院上海微系统所副所长以及国家2020前沿实验室创始主任、传感技术国家重点实验室副主任。

陶虎研究员

陶虎是科幻迷。在科幻小说和电影里，最让他着迷的就是和大脑有关的技术，比如用思维直接交流、记忆转移。这也促成他回国后，虚心向中国脑科学界专家请教，找到了研发脑机接口设备这一把自己专业与爱好结合的最好途径。如今，当年被他称为老师的不少专家，如中科院张旭院士、华山医院院长毛颖教授，应邀担任了脑虎科技的顾问，继续支持陶虎实现产学研结合。他还拉来了自己中科大的同班同学彭雷，这位连续成功的创业者辞去了阿里巴巴的高管职务，全职加入脑虎担任创始人和CEO。

有创和无创的脑机接口，谁会是未来的王道，陶虎认为，两种方法都有自己的优势和应用场景。但他话锋一转，坚定地支持有创脑机接口。“脑机接口核心挑战是如何在最大限度利用大脑和最低限度损伤大脑之间取得合理的平衡。因为大脑太复杂，我相信无创脑机接口在情绪调控、认知评估等领域会起到重要的作用，但是真正意义上的脑机接口，只有通过和神经元细胞直接连接才能实现。有创脑机接口是一个门槛非常高的研发，中国迫切需要有这方面的自主核心技术。”

陶虎同时认为，有创脑机接口现在可以帮助治疗病人，比如脑外科手术中更精准的脑区定位，比如帮助瘫痪病人实现意念操控机械手、外骨骼，完成吃饭、弹钢琴或行走，比如帮助失语病人解码语言。但是，他认为未来最大的应用在于增强健康人大脑功能的消费级应用。脑虎的愿景就是通过脑机接口技术，让病人恢复成正常人，让正常人成为超人。

“这里的关键在于有创脑机接口消费级的应用所带来的便利，能否实现对植入风险的碾压式战胜。”陶虎解释说，“这就有点像手术治疗近视眼，现在越来越多的人接受，是因为手术手段越来越先进，风险和创伤越来越小，效果越来越好。”

脑虎科技柔性脑机接口系统的实验兔子

Neuralink之所以如此受到全球的关注，很大程度上是因为这家企业背后的世界首富埃隆马斯克。有趣的是，要做中国Neuralink的脑虎科技背后，也有一位首富的身影，他就是前中国首富，盛大集团和天桥脑科学研究院创始人陈天桥。

2020年10月，天桥脑科学研究院在中国落成第一个前沿实验室的仪式上，陶虎就带着植入在小白鼠脑中的第一代产品，作为研究院支持的项目亮相，引起了轰动。陶虎还加入了天桥脑科学研究院，成为了研究院在中国第一位非神经科学专业的研究员。脑虎科技三次融资，陈天桥旗下的盛大全部参与，既是天使轮唯一投资者，也是最大的机构投资者。

盛大集团和天桥脑科学研究院创始人陈天桥

陶虎回忆起第一次和陈天桥相见，是一年半之前通过视频会议谈了一个小时。当时，他既希望把这一技术继续推进研发，也希望成果转化落地，也接触了一些投资人。受到Neuralink概念刺激，大家都很感兴趣，但是普遍关心一个问题，消费级的脑机接口产品预计什么时候可以落地？陶虎咬咬牙回答说10年，投资人遗憾地摇头，太长了，我们希望是5年到8年。

“陈天桥听到后，马上对我说，10年不算长，只要你坚持做，一步一个脚印，20年或者30年，我都愿意支持你。”1个小时的沟通，陈天桥当场拍板。更让陶虎惊喜的是，陈天桥表示会用两个身份来全面支持，作为慈善家，天桥脑科学研究院扶持科学家陶虎的科研；作为投资人，盛大投资孵化创始人陶虎的企业。

之后，天桥脑科学研究院在科研领域给与了陶虎团队大力的支持。“我参加了研究院举办的对话大脑院士论坛，第一位外国院士是天桥脑科学研究院加州理工脑机接口中心的主任Richard Andersen院士，老先生正是Neuralink首任首席科学家的导师，我收获很大。”陶虎说。他透露，目前，天桥脑科学研究院正在积极探讨与微系统所共同培养中国脑机接口领域的交叉复合型人才。

“在创业领域，陈天桥先生不仅投资，而且非常愿意为我出主意，他敏锐的商业眼光和思维让我很受启发，让我明白了产学研结合要以市场和需求为导向，不能在实验室里闭门造车。”

陈天桥说：“脑机接口一直是我最关注、最感兴趣的脑科学领域之一。我很高兴能够从慈善科研和创业孵化两个维度，全面支持陶虎这样充满梦想又脚踏实地的杰出中国青年科学家。”

陈天桥指出：“我们以慈善的方式支持脑科学研究的初心不会改变。正因为这种初心，我们才敢于进入这一高投入、高风险、长时间的科研领域；除了资金，更会提供难以用金钱衡量的稀缺资源。”他介绍，天桥脑科学研究院会持续通过无偿捐赠等形式支持中国脑科学，打造民间慈善支持基础前沿研究的全新模式。对其中产学研结合的科研成果，盛大会通过投资孵化等形式，推进成果转化。他希望把陶虎做成一个支持中国脑科学研究的样板，真正让脑科学成果造福大众，造福科学家。