会议议程

        十位横跨大洋彼岸的演讲者将从神经元到神经环路，从模式动物到社会群体，从语言到交互，从计算建模到精神病理等等角度，给大家带来神经科学的最前沿成果。6月10日、11日，欢迎各位同道齐聚线上会议室，共同参与这场精彩的学术探讨大会。

参会方式：

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图1. 实验流程

      研究者首先行为测试确认两种焦虑诱发任务均成功地诱发了状态焦虑，再通过相关分析检验心理和生理特征与 STAI-S 分数之间的关系，发现情绪维度指标VAD与STAI-S存在焦虑相应的显着的相关关系；特定的生理指标同样也与状态焦虑密切相关。接着，研究者基于多模态数据将四种不同的回归模型用于预测 STAI-S并比较了它们的预测性能。结合心理特征和生理特征时，回归模型预测的 STAI-S 和实际的 STAI-S 之间的存在显着的正相关关系。并且，单独使用生理特征时，回归模型同样也可以预测 STAI-S。

图2. 多模态数据预测STAI-S

      本研究提出了一种基于心理和生理的多模态数据的状态焦虑动态跟踪模型，该模型反映了个体状态焦虑在高时间分辨下的动态变化。并且，该模型仅使用客观且易于获取的生理信号便可准确测量静息状态下的状态焦虑，为未来的情感脑机交互和焦虑调节研究提供了状态焦虑水平的敏感性测量。

      上海交通大学医学院附属精神卫生中心丁悦副研究员、刘静静硕士生为本工作第一作者。该项工作受到国家自然科学基金、上海市科委、及天桥脑科学研究院（TCCI）的资助。

Ding Y, Liu J, Zhang X, Yang Z (2022): Dynamic Tracking of State Anxiety via Multi-Modal Data and Machine Learning. Front Psychiatry 13: 757961.

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。

图1. 大脑皮层厚度在发育期的动态变化

该研究于2022年4月14日在线发表在国际著名神经影像学期刊《NeuroImage》上(doi:10.1016/j.neuroimage.2022.119178)。杨志、袁逖飞、傅君芬为通讯作者，张洪锡和李嘉为第一作者。该研究受到了国家自然科学基金等项目资助。

北京时间2022年3月28日，香港大学心理系、天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）青年科学家耿海洋博士与多位学者受编委邀请，在Nature旗下心理学和行为科学顶级期刊Nature Human Behavior 发表题为“Promoting computational psychiatry in China”的评论文章。该评论文章系统总结了当前中国面临的精神健康问题，并详细阐述了计算精神病学这一新兴交叉学科在解决精神健康问题中的重要作用，以及计算精神病学在中国发展的机遇、挑战和行动。

    调查显示，我国成年人精神障碍的终身患病率为16.6%，儿童精神障碍的终身患病率为17.5%。以上海精神卫生中心为例，从2019年开始其年接诊量已经突破百万。相对庞大的病患群体，我国精神障碍医疗资源缺乏，每1万名患者仅对应于一名精神科医生。特别是新型冠状病毒肺炎疫情爆发以来，我国的心理健康问题日益凸显，给经济社会带来巨大挑战和负担。    

    计算精神病学横跨计算神经科学、精神病学和心理学等多个学科。计算精神病学目前包含两个主要的研究取向。第一，数据驱动的计算精神病学通过使用数学模型或模式识别算法揭示精神障碍背后的神经生物学机制，启发疾病的分型诊断，风险预警，预后预测，协助临床诊疗和防治策略的制定。第二，理论驱动的计算精神病学充分利用当前基础神经科学的成果和理论，采用计算建模的方法，解析各类精神障碍人群认知加工缺陷的计算神经机制，为认知行为治疗和大脑干预疗法提供新的视角。

    本文指出，在中国开展计算精神病学的研究，相对于其他国家具有多方面优势。首先，中国具有相对完善的自上而下的医疗体系。从大城市的三甲医院到局部的社区医院，精神科医生的数量虽然较少，但是普遍经过良好的医学训练，临床经验丰富。完备的医疗体系在组建大队列收集大数据方面具有先天的优势。例如，上海精神中心目前已经积累了超过万例的单中心精神疾病脑影像数据。其次，中国的人工智能技术在结合了国内的大样本患者数据后，将会极大地推动计算精神病学的发展，并且会对全球的心理健康领域产生深远影响。在精神病学领域，通过人工智能来进行辅助诊断和干预治疗具有巨大前景。值得注意的是，有关心理健康的研究，绝大多数是基于西方发达国家患者的数据而建立的。将计算精神病学的研究扩展到中国患者，不仅可以丰富我们对于不同文化环境下精神疾病差异的理解，中国也可以作为一个范本，启发其他发展中国家应对精神健康问题。

    欧美国家已经充分认识到了计算精神病学的价值，美国西奈山医学院和德国马普所等研究机构已经建立了专门的计算精神病学研究中心。相比而言，我国相关研究起步较晚，本文指出中国国家心理健康和精神卫生防治中心的建立将会极大地促进了相关领域的发展。但是具体到计算精神病学，当前中国依然有亟待解决的几个关键挑战。首先，计算精神病学是一个理医工等多学科高度交叉的学科，但是当前临床医生的教育系统和理工科的教育系统彼此分离，不利于计算精神病学这样交叉学科人才的培养。为此，华人研究者做了一些初步的尝试，例如，组建了华人计算精神病学联盟（Chinese Computational Psychiatry Network, CCPN）（https://www.ccpn.site/），为青年学生学者提供教育和交流的平台。其次，我国的相关领域研究人员需加强和国际同行的交流，在国际学术舞台上扮演更重要和积极的角色。最后，具备条件的院校或者医院可以组建多学科交叉的研究中心，集合不同知识背景的研究人员。

    原文: Geng, H., Chen, J., Chuan-Peng, H., Jin, J., Chan, R C.K., Y. L., Hu, X., Zhang, R.Y., Zhang, L.. Promoting computational psychiatry in China. Nat Hum Behav (2022). https://doi.org/10.1038/s41562-022-01328-4

合作转载，请联系：耿海洋(miller.geng@gmail.com)

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。