会议报道

 

“合作多年,但数据甚少”。上海交通大学计算机科学与工程系吴梦玥副教授如此形容以往的合作经历。真实数据稀缺、获取难度大、隐私安全等问题,一直制约着心理健康领域的科研发展与模型落地应用。而随着大模型时代的到来,数据合成技术或能为这一“传统难题”提供全新的解决方案。

为了推动人工智能技术与心理健康领域的深度融合,2024年9月10日,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI)与上海市精神卫生中心联合主办的“心理健康领域的数据合成与新一代AI模型”专题研讨会,在上海市精神卫生中心徐汇院区顺利召开。

此次专题研讨会,由上海市精神卫生中心医务部陈剑华主任、上海交通大学计算机计算机科学与工程系吴梦玥副教授、TCCI人工智能与精神健康前沿实验室耿海洋博士共同主持,汇集了来自国内十余所知名科研院校人工智能实验室的数据合成一线学者以及上海市精神卫生中心等临床一线精神科医生、心理咨询师、临床心理学家,合计三十余位领域专家,围绕“心理健康数据合成与人工智能模型的发展与应用”展开深入交流与探讨。

正如陈剑华主任所言,“聚焦心理健康领域现实难题与科研数据收集需求,我们积极与TCCI展开合作,期望通过数据科学、人工智能与心理健康领域的跨学科协作,深入挖掘并高效利用现有数据资源,借助数据合成技术以及新一代AI模型,结合临床实践和伦理评估经验优化大模型评价标准,以期早日实现心理健康AI模型的广泛应用、最终解决临床问题。为此,我们诚挚邀请数据科学家与临床研究者携手合作,分享成果、交流经验,探寻数据驱动的创新解决方案。”

 

上海市精神卫生中心医务部陈剑华主任

01聚焦对话数据合成难点,

分享AI模型研究进展

会议学术报告环节,上海交通大学计算机科学与工程系吴梦玥副教授带来的“精神健康领域问诊和咨询对话数据的模拟与生成”的主题分享,将现场带入到浓郁的前沿学术交流氛围。随后,在吴梦玥教授的主持下,多位专家先后带来了心理健康领域的“数据合成及模型构建”、“多智能架构与隐私保护”、“精神健康计算”以及“知识图谱引导的对话数据生成”等方向的学术分享。

 

TCCI人工智能与精神健康前沿实验室耿海洋博士(左)、上海交通大学计算机科学与工程系吴梦玥副教授(右)

 

“精神健康领域问诊和咨询对话数据的模拟与生成”:吴梦玥副教授介绍了4种可行的模拟对话生成方法及其团队最新成果Agent Metal Clinic数据交互及生成平台,并指出了当前模拟对话研究面临的技术挑战——难以准确量化或统一评判合成数据的质量好坏,由此可能引发目标优化方向不一致等问题。

“面向心理和卫生健康领域的数据合成及模型构建”:华东师范大学计算机科学与技术学院陈琴研究员分享了一套在预训练与微调阶段进行领域知识增强的方法,以及结合大数据模型与结构化“目标-计划”的对话数据合成流程框架,并分享了团队从大量对话数据中提取关键信息、构建详尽的提问知识库过程中的特色工作。

“Psy-Insight数据集以及知识图谱引导的对话数据生成经验”:聚焦大学生心理健康问题,北京邮电大学人工智能学院李雅副教授团队建立了Psy-Insight数据集,通过音视频多模态情感识别,可实时生成抑郁风险指数;另外,团队还提出了“知识图谱引导”的G2DiaR共情对话生成方法,以提升对话数据质量。

“基于大模型的精神健康计算”:哈尔滨工业大学计算学部赵妍妍教授集中讨论了近年来精神健康计算领域内基于大模型的研究进展,特别是以“巧板”儿童情感陪伴大模型和“巧环”心理咨询系统为例,介绍了其在情感计算方面取得的进步。

“基于多智能架构与隐私保护的心理情感大模型”:华东理工大学信息科学与工程学院薛栋副教授介绍了其团队开发的大模型“漫谈”(MindChat)的构建框架以及相关实践应用,目前,该模型相关应用已用于多种实际场景,如高校社区中在线解答学业情感困惑的模型角色“漫漫学姐”等。

02跨学科合作潜力,

畅谈心理健康AI模型应用前景

在其后的圆桌讨论环节中,围绕大家关注的“AI在心理健康领域的创新应用”、“数据合成对话质量的评价标准”、“心理健康AI对话模型落地应用的评价体系建设与伦理讨论”等话题,在场的精神科医生、心理咨询师以及数据科学和人工智能专家们展开了一场热烈的跨界讨论。

关于“AI在心理健康领域的创新应用”上海市精神卫生中心门诊部王勇主任认为:“除了刚刚提到的心理咨询,中小学生的心理健康筛查也可以引入AI技术。比如,通过多模态收集和分析受试学生的面部表情数据,借助AI模型,以达到精简筛查过程、优化筛查效率和准确性等效果。”

 

上海市精神卫生中心门诊部王勇主任

 

关于“数据合成对话质量的评价标准”上海交通大学医学院临床研究中心张维拓研究员提出了他的观点:“合成数据的质量评估,需要基于生成数据的目的来选择合适的技术指标,比如,可以通过下游任务性能表现以评价合成数据质量。总的来说,现有的大模型,或在特定场景下为临床医生提供辅助,但还达不到在真实环境下临床应用的标准。”

 

上海交通大学医学院临床研究中心张维拓研究员

 

关于“心理健康AI对话模型落地应用的评价体系建设与伦理讨论”国家精神疾病医学中心脑健康研究院办公室张青主任认为:“伦理讨论贯穿于模型构建、数据处理、价值判断等各个环节。因此,我们有必要建立起一个跨学科团队,系统判断AI工具落地应用的潜在社会和伦理影响,促进更加负责任的技术实践。”

 

国家精神疾病医学中心脑健康研究院办公室张青主任(左)、上海市精神卫生中心机构办沈一峰主任(右)

 

会上,上海市精神卫生中心机构办沈一峰主任还表达了对心理健康领域的医学与数据科学跨学科合作前景的看法,他提出:“我们需要以‘解决实际临床需求’为导向,持续调整目标,开发可重复、可优化的AI产品。而这些都需要建立起一套长期、紧密、日常化的跨学科合作生态。”

 

上海市精神卫生中心机构办沈一峰主任

 

TCCI人工智能与精神健康前沿实验室耿海洋博士也表示,“天桥脑科学研究院一直致力于搭建起一个‘定期沟通需求痛点、寻找共同兴趣、推动落地应用’的跨学科专家动态交流平台。日后,我们也将持续推进探索AI技术在心理健康领域的应用场景,促进心理健康领域数据科学与人工智能技术的创新发展。”

接下来,天桥脑科学研究院(TCCI)还将携手上海市精神卫生中心及《Science》杂志,于2024年11月7~8日举办“人工智能与精神健康”论坛,共同探索AI在精神健康领域的科学研究与临床诊疗的转化应用。展望未来,随着合成数据理论与大模型技术的日益成熟,相信真实诊疗环境下精神健康AI模型应用也会早日实现。

 

“心理健康领域的数据合成与新一代AI模型”专题研讨会与会人员合影留念

 

感谢以下参会交流的人工智能专家学者、精神科医生、临床心理专家(排名不分先后):

上海交通大学计算机科学与工程系副教授吴梦玥,华东师范大学计算机科学与技术学院青年研究员陈琴,华东理工大学信息科学与工程学院副教授薛栋、哈尔滨工业大学计算学部教授赵妍妍,北京邮电大学人工智能学院副教授李雅,华东师范大学计算机科学与技术学院紫江青年学者周杰,中央财经大学心理咨询中心副研究员丰怡,同济大学人文学院助理教授左培颖,华东师范大学心理与认知科学学院紫江青年学者胡捷,暂停实验室主创成员/各色科技研究总监窦泽南;

以及上海市精神卫生中心医务部主任陈剑华,上海市精神卫生中心门诊部主任王勇,上海市精神卫生中心机构办主任、伦理委员沈一峰,国家精神疾病医学中心脑健康研究院办公室主任张青,上海市精神卫生中心精神科医师丁燕莉,上海市精神卫生中心助理研究员苏映等。

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2024-09

髓母细胞瘤(medulloblastomas, MB)是儿童中最常见的恶性脑肿瘤,占所有儿童脑肿瘤的15%至25%。脑部特殊的环境决定了MB的生长受到血脑屏障、复杂的神经元细胞和免疫细胞相互作用等多种肿瘤微环境因素的调控,是其疗效不佳、预后较差的重要因素之一。基于经典的甲基化测序,MB可被划分为四个分子亚群:SHH、WNT、Group 3(三型)和Group 4(四型),其中SHH和WNT亚型患者生存期相对较长,而三型和四型预后不良。

早期的癌症基因组学未能在MB中鉴定到高频突变,尤其对于三型和四型MB的驱动机制仍然不清楚。目前,MB的治疗尚未有有效的药物,仍依赖于手术和放化疗。既往单细胞转录组测序(scRNA-seq)的工作揭示了MB瘤内异质性,并通过将MB细胞图谱与发育中的小鼠或人类小脑进行比较来推断亚组可能的起源细胞。然而由于传统的转录组测序并不能有效测量支配不同基因表达的调控机制,且目前髓母细胞瘤的分型仍局限于甲基化分类,临床上缺乏高特异性的转录组和蛋白组生物标记。因此,阐明MB的分子亚型标志物及其调控将为MB的治疗策略提供新的参考。

2024年6月17日(当地时间),复旦大学附属华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心(Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Translational Research)主任毛颖/复旦大学附属华山医院/脑科学转化研究院研究员杨辉团队与中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)蒋岚研究组合作,于期刊Advanced Science上发表题为“Single-Cell Chromatin Accessibility Analysis Reveals Subgroup-Specific TF-NTR Regulatory Circuits in Medulloblastoma”的论文。

该研究绘制了人类MB各亚型的单细胞染色质可及性图谱(Chromatin accessibility),并且揭示了神经递质受体在不同肿瘤分子亚型中的特异性和治疗意义。

 

Gao, Xiaoyue, et al. “Single‐Cell Chromatin Accessibility Analysis Reveals Subgroup‐Specific TF‐NTR Regulatory Circuits in Medulloblastoma.” Advanced Science (2024): 2309554.

 

研究团队克服了病理组织冻存样品难以进行单细胞测序的难题,成功获取了11例人类髓母细胞瘤样本来源的共59015个单细胞的高质量染色质可及性信息。通过甲基化微阵列的金标准检测表明甲基化分型结果与单细胞数据分子分型结果完全一致。团队随后鉴定了MB中影响细胞命运的顺式调控元件(Cis-regulatory elements)和转录因子(Transcription factors, TFs),并筛选了亚型特异性的TFs。这些调控元件通过招募不同的转录因子来影响细胞命运,揭示了MB肿瘤细胞的分化和发展。

研究表明,神经肿瘤细胞与神经元发生相互作用,促进恶性演进。由于髓母细胞瘤是一种起源于神经细胞的肿瘤,肿瘤细胞与周边神经细胞的不同细胞交流与信号传输的方式可能是导致肿瘤内异质性产生的原因。联合snATAC-seq与scRNA-seq MB数据集,团队发现MB细胞中存在广泛的突触合成基因表达,基于神经递质受体(NTR genes)基因特征集表达的队列分型与甲基化金标准几乎一致(准确性>98%),这为肿瘤分类提供了新的生物标记。

 

 

图1.转录因子-神经递质受体调控网络具有髓母细胞瘤分子亚型特异性

 

团队进一步证实MB亚型中的特异性的癌症驱动通路(WNT, SHH等)对于NTR表达的调控具有特异性并绘制了调控图谱,它解释了为何MB存在亚型特异性的NTR基因。由于神经元和肿瘤细胞间的相互作用主要依赖于电化学突触,MB细胞中存在大量亚型特异性的NTR基因表达,表明MB的生长和起源可能与肿瘤细胞与神经元形成突触的作用存在重要关联。体外和体内的基因敲除实验证明NTR基因的敲除能够抑制相应分子亚型的肿瘤细胞增殖。以上结果证实了TF-NTR网络可作为MB分子分型的依据,神经信号参与了髓母细胞瘤的增殖。

 

 

图2. 髓母细胞瘤中的亚型特异性神经递质受体基因影响肿瘤细胞生长

 

综上所述,该研究通过构建髓母细胞瘤的染色质可及性图谱,从神经突触合成维度,发现神经递质受体基因的不同髓母亚型特异性,为髓母细胞瘤的分子分型和对应治疗提供了新依据。

该研究由复旦大学附属华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心主任毛颖教授,华山医院/脑科学转化研究院杨辉研究员,中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)蒋岚研究员合作完成,蒋岚组硕士研究生高晓玥,复旦大学附属华山医院博士研究生庄骐源,蒋岚组特别研究助理李芸以及助理研究员李国超为文章的并列第一作者。蒋岚组博士研究生黄正,硕士研究生孙少省、陈甚之参与了单细胞ATAC-seq数据以及CNV数据的分析。

 

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2024-09

扫描上方二维码,查看论坛完整回放视频。

 

为什么我们会痴迷于“妈妈的味道”?为什么有些食物能让我们感动到流泪?味觉如何与记忆相互关联?神经科学又该如何解释食物引发的情感反应?

近日,由天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI)和中国神经科学学会联合主办的“大脑与美食论坛”第一讲,对这些问题进行了探索。主持人、复旦大学附属华山医院院长、天桥脑科学研究院临床转化研究中心主任毛颖教授介绍说,这一论坛旨在通过跨学科交流,用贴近公众的形式,揭示食物如何影响我们的认知、情感与行为,增进公众对大脑的深入理解。他透露,天桥脑科研究院还将会与中国神经科学学会一起,推出“大脑与体育”、“大脑与视觉艺术”等其他丰富多样的跨界交流。

 

复旦大学附属华山医院院长毛颖教授

 

尽管神经科学家和认知心理学家一直在努力解锁大脑功能的秘密,特别是与我们日常生活中的进食动机相关的神经基础,但许多关键信息仍未明确。

临港实验室徐华泰研究员在论坛中分享了他的最新发现。他发现在哺乳动物的大脑外侧下丘脑存在着一类名为促肾上腺皮质激素释放激素神经元(CRH),它们在进食过程中发挥重要作用。不仅如此,他的研究还表明,这类神经元还与安全感知密切相关,这一发现提示着动物的进食与焦虑行为享有共同的神经环路基础,这也为治疗焦虑、抑郁等疾病提供了新的思路。

 

临港实验室徐华泰研究员

 

中国科学院心理研究所周雯研究员,从认知心理学角度带来了“气味里的时空”的演讲。周雯指出,“我们对大多数食物风味的感知,其实来自于嗅觉而非味觉”,除了用鼻子闻气味(即“鼻前嗅觉”)外,我们吃东西时,食物的气味也会通过口腔传入鼻子(即“鼻后嗅觉”)。因此,我们品尝食物时,灵敏的嗅觉同样也举足轻重。这也是为什么嗅觉受损时,人们可能会觉得进食也味同嚼蜡。

此外,周雯研究员还通过一个个生动的案例和深入的研究结果,展示了气味如何被大脑感知并记录,以及嗅觉如何诱发生动的情景记忆。她认为,嗅觉不仅仅是一种感官,更承载了记忆,“是连接过去与现在的桥梁”。

 

中国科学院心理研究所周雯研究员

 

希尔顿大中华区及蒙古餐饮运营总监邱琼女士则以“寻找妈妈的味道:嗅觉与味觉如何与记忆联动?”为题,通过3个生动小故事,讲述了食物和味道如何成为个人和家庭记忆的一部分,让我们感受到食物背后承载的深厚情感和文化意义。

 

希尔顿大中华区及蒙古餐饮运营总监邱琼女士

 

浙江大学脑科学与脑医学学院副院长周煜东以“吃到停不下来——美食的奖赏效应”为题,从科学的角度解析了美食为何会让人欲罢不能。他指出,美食作为天然奖赏物,其强化作用可显著增加摄食行为,而中枢奖赏系统在这一过程中起到了关键作用。具体来说,高脂食物会诱导前部丘脑室旁核(aPVT)小胶质细胞激活,进而促进强迫进食行为。周煜东教授的研究,为我们理解肥胖的发病机理以及开发有针对性的预防和干预措施提供了重要依据。

 

浙江大学脑科学与脑医学学院副院长周煜东教授

 

言盐西餐厅创始人林震谷(Chef Ling)分享了他对烹饪艺术的独特见解。从美食主理人的角度,传达了他对本次活动“美食与大脑”主题的理解——烹饪不仅仅是一种“技术活”,更是一种情感的表达。

 

 

言盐西餐厅创始人林震谷

 

除了内容丰富的精彩讲座,名厨还现场烹制了数道美食,伴随着食物的浓郁香气,研究人员们现场演示嗅觉、视觉和味觉下人们脑电波的变化,展现了大脑与美食的奇妙世界。

据介绍,支持科普一直是天桥脑科学研究院的重要使命,自成立以来,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》,推出了科普自媒体“追问nextquestion”,举办、资助了大量线上线下科普讲座。同时,还联合上海图书馆东馆打造有主题科普展厅“追问大脑”。

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2024-09

铁对神经递质合成、髓鞘形成、DNA合成和线粒体功能等生理过程至关重要,深刻影响神经发育、认知和大脑结构。大脑对铁稳态进行精确调节,铁过量或铁缺乏的失调都可能导致大脑紊乱。

一些神经退行性疾病中,铁积累可能加速神经元细胞死亡,如阿尔茨海默病(AD)。帕金森症(PD)中,黑质通常含有过量的铁,可能会导致氧化应激和神经元损伤。此外,大脑铁缺乏与海马糖皮质激素受体信号变化相关,诱发抑郁症的发生。鉴于铁在大脑发育中的重要作用及其与多种大脑疾病的联系,探索脑铁积累的遗传因素可以深入了解大脑发育和疾病发生的潜在机制,从而设计更好的诊断和治疗策略。

2024年7月2日(当地时间),复旦大学附属华山医院、天桥脑科学研究院(Tiaoqiao and Chirssy Chen Institute,TCCI)研究员郁金泰、复旦大学类脑智能研究院研究员程炜和复旦大学青年研究员公维康合作,于期刊Nature Communications发表题为“Whole-exome sequencing identifies protein-coding variants associated with brain iron in 29,828 individuals”的论文。该研究对生物样本库的26,789名英国参与者的26个大脑区域的脑铁进行了外显子组范围的关联分析,通过定量磁化率成像技术进行测量。

研究发现了36个与脑铁相关的基因,其中29个以前从未报道过,其中16个可以在3,039名受试者的独立数据集中复制。FTH1和MLX等许多基因参与铁转运和体内平衡。一些基因虽然与脑铁无关,但与铁相关的脑部疾病有关,如帕金森症(STAB1, KCNA10)、阿尔茨海默症(SHANK1)和抑郁症(GFAP)。孟德尔随机化分析揭示了局部脑铁到脑部疾病的六种因果关系,如从海马体到抑郁症,从黑质到帕金森症。该研究增强了研究者对脑铁遗传基因的理解,并为脑部疾病提供了潜在的治疗靶点。

 

Gong, Weikang, et al. “Whole-exome sequencing identifies protein-coding variants associated with brain iron in 29,828 individuals.” Nature communications 15.1 (2024): 5540. https://doi.org/10.1038/s41467-024-49702-2

 

定量磁化率成像(QSM)是一种新兴技术,能够以高空间分辨率和灵敏度对脑铁水平进行非侵入性测量。QSM建立在磁化率加权磁共振成像(swMRI)的基础上,比其他swMRI衍生的测量(如T2*)更能反映表型和遗传上的组织铁含量,并对采集噪声具有更高的稳健性和可重复性。尸检研究证明脑铁水平与QSM之间存在高度正相关关系,脑铁在多个区域具有较高的遗传性,如壳核、黑质和苍白球。虽然全基因组关联研究(GWAS)发现了几个与脑铁相关的位点,但仍局限于几个大脑区域和常见的遗传变异(次要等位基因频率>1%)。

此外,GWAS鉴定的许多位点映射到基因组的非编码区域,给机制探索带来了挑战。针对上述限制,全外显子组测序(WES)可用于识别与脑铁相关的蛋白质编码变异,对多个大脑区域进行大规模的外显子组全关联分析可以揭示脑铁积累的复杂遗传结构,并突出铁相关脑部疾病的重要神经通路。

 

26个区域中罕见和常见蛋白质编码基因与脑铁的外显子组全关联分析。

 

该研究进行了迄今为止最广泛的脑铁积累全外显子组关联研究(EWAS)。利用英国生物样本库中26,789名受试者的遗传信息、脑成像和表型数据,系统地鉴定了与脑铁相关的蛋白质编码变异,并研究了铁相关基因与脑部疾病和表型之间的关系。

具体来说,该研究有四个主要目标:首先,确定与覆盖皮质下和小脑结构的多个大脑区域脑铁积累相关的罕见和常见基因;其次,探索已鉴定基因的生物学功能,如其富集的生物学途径;第三,探索脑铁相关基因与疾病之间的关系,包括区域脑铁积累是否与多种脑部疾病有因果关系;最后,使用全表型组关联研究(PheWAS)鉴定脑铁相关基因与一组系列表型变量的遗传关联。

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2024-09

 

 

今天,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, the Chen Institute)联合《科学》杂志、上海市精神卫生中心共同宣布,将于2024年11月7日至8日在上海举办“人工智能与心理健康”国际论坛。

天桥脑科学研究院创始人雒芊芊表示:“近年来,人工智能实现了指数级增长,取得了惊人的突破,正影响现代生活和社会的方方面面。科学家和临床医生正在探索利用人工智能进行心理健康研究和治疗的可能性,就初步成果来看,其未来应用前景广阔。”

《科学》杂志的高级编辑Peter Stern表示:“《科学》一直处于新兴科学的前沿。我们将联手天桥脑科学研究院,与科学家和研究人员密切合作,释放人工智能在心理健康治疗和管理方面的巨大潜力。”

上海市精神卫生中心院长、国家精神疾病医学中心主任赵敏教授说,心理健康问题在全球范围内日益严峻,新一代人工智能大语言模型与精神疾病问诊可谓是天作之合,在这样的大背景下,我们和天桥脑科学研究院人工智能与精神健康前沿实验室正在开展重点项目攻关,同样期待通过这次会议与全球AI、精神健康领域科学家的跨学科交流,开启思路、造福患者。

本次论坛为期两天,将重点讨论如何利用人工智能开展精神心理研究及促进新型技术的临床转化应用,包括人工智能的现状及其近年来突飞猛进发展背后的驱动因素,人工智能在心理健康诊断和治疗方面的发展历程和未来应用前景。

作为全球最大的私人脑科学研究机构之一的天桥脑科学研究院,自2020年以来,与世界顶级学术杂志《科学》持续密切合作,每年合作举办脑科学国际学术论坛,今年还共同推出了AI驱动科学大奖。这是这两家机构第一次合作在中国举办学术会议。

该论坛相关讲者信息如下(按姓氏字母顺序排序):

  • Michael Breakspear:澳大利亚纽卡斯尔大学神经科学和精神病学教授

  • 陈剑华:中国上海市精神卫生中心主任医师、教授

  • Philip Corlett:美国耶鲁大学精神病学副教授

  • Maria Eckstein:英国谷歌DeepMind研究科学家

  • Quentin Huys:英国伦敦大学学院计算精神病学和衰老研究中心副主任

  • 李烨:中国科学院深圳先进技术研究院数字所所长、研究员

  • Nils Opel:德国耶拿大学医院转化精神病学杰出教授

  • Ioannis Paschalidis:美国波士顿大学工程学院特聘教授

  • 眭亚楠:中国清华大学副教授

  • 赵敏:中国上海市精神卫生中心院长、教授

您可以点击下链接阅读更多讲者计划演讲的内容:

https://www.cheninstitute.org/meetings/2024-ai-and-mental-health

如果您居住在境外,请用此链接注册:

https://www.eventbrite.com/e/950262128607

如果您居住在中国,则在此注册:

https://app.myhudong.com/mobile#/microstation_micro?acid=A7vcDJhENbTjupJ3kw&l=a

你也可以扫描下方二维码,查看更多会议信息:

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2024-08

 

今天,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, The Chen Institute)与《科学》杂志宣布,共同发起“AI驱动科学大奖”,旨在表彰全球范围内用人工智能技术(如机器学习、深度学习、强化学习等)在自然科学(包括生命科学和物质科学)研究领域解决关键问题、推动科学研究加速发展的青年科学家。

该奖项目前已经开放报名,可点击链接进行申请:

https://www.science.org/content/page/how-enter-chen-institute-science-prize-ai-accelerated-research

《科学》杂志资深编辑Yury V. Suleymanov说:“我们很高兴能与天桥脑科学研究院合作设立这一年度奖项,以表彰那些通过人工智能取得重大科学研究进展的卓越成就。我们旨在奖励那些创新方法,不论是在尚未使用人工智能的领域,还是在那些用AI开辟解决问题新范式的研究中。”他表示,获奖的方法或研究不仅仅是某个团队探索结果的延伸,而应该被全球其他研究者借鉴,为其开创性利用人工智能提供灵感源泉。

天桥脑科学研究院创始人雒芊芊指出:“我们非常高兴能推出这一奖项,它不仅彰显了人工智能在科研加速方面的突破性进展,也旨在促进人工智能带来的科技创新。这些进展可能促进科学研究方式的改变,最终也将改善人类生活。”

申请者需提交一篇1000字的研究论文,描述他们最重要的研究发现,主题必须是利用人工智能相关技术,在其它科研领域做出了根本性的突破,而这些突破在未使用人工智能技术前是难以实现的。

报名截止时间为2024年12月13日,《科学》杂志将组成专家评审委员会评比,于2025年7月公布获奖名单。大奖(The Grand Prize)得主将获得3万美元奖金以及《科学》杂志5年数字版订阅权,获奖论文将在《科学》杂志的纸质和电子版上发表。此外还设有最多两名优胜奖得主,各获得1万美元奖金和《科学》杂志5年的数字版订阅权,他们的论文将在《科学》杂志电子版上发表。

详情请见:

天桥脑科学研究院官方网站:

https://www.cheninstitute.org/prize

《科学》杂志官方网站(申报通道):

https://www.science.org/content/page/how-enter-chen-institute-science-prize-ai-accelerated-research

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2024-08

 

2024年7月24日(中国上海)——天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCl)与BCI协会(BCI Society)宣布,双方将于今年12月6日和7日在中国上海合作举办BCI Society & Chen Institute Joint BCI Meeting,标志着这一全球脑机接口领域顶级学术会议创办25年后首次落户亚洲。

天桥脑科学研究院创始人雒芊芊说:“我们非常高兴能与BCI协会合作,促进全球脑机接口领域的交流,非常期待能够借此机会展示该领域的一些最新发展成果。”

BCI协会主席Mariska Vansteensel指出:“脑机接口社区一直以来都相对缺少互动,本次会议将为整个脑机接口社区提供一个交流的平台,同时也推动了我们‘促进全球脑机接口研究’使命的实现。”

本次会议邀请了国际顶尖科学家发表主题演讲,从技术、科研、临床等多个角度探讨交流脑机接口领域的最新进展和趋势。

讲者名单包括(按姓氏字母顺序排序):

  • 瑞士洛桑联邦理工学院神经科学教授Grégoire Courtine和洛桑大学医院神经外科医生Jocelyne Bloch,Defitech神经介入治疗中心创始人

  • 美国匹兹堡大学物理医学与康复系副教授Robert Gaunt

  • 中国清华大学医学工程学院教授洪波

  • 美国犹他大学心理学系沉浸式神经调节和神经成像实验室主任Cory Inman

  • 法国国家科学研究中心终身科学家、阿奎坦认知和综合神经科学研究所Camille Jeunet-Kelway

  • 加拿大卡尔加里大学儿科和临床神经科学教授Adam Kirton

  • 中国华山医院院长、国家神经疾病医学中心主任毛颖教授

  • 德国弗莱堡大学神经科学与运动系主任Natalie Mrachacz-Kersting教授

  • 中国上海脑科学与类脑研究中心主任蒲慕明院士

会议期间,除了主题演讲和圆桌讨论,还设置了中国青年科学家论坛,BCI大会深受欢迎的早餐会、午餐会等经典互动环节,以及参观和闭门交流等,为与会者提供丰富的沟通交流机会。该会议公开注册售票,欢迎有兴趣的神经科学、临床、人工智能、数据、新材料、集成电路等相关专业科学家和产业界人士参加。

关于BCI协会

BCI协会(The Brain-Computer Interface Society,BCI Society)是全球最具影响力的脑机接口学术机构,其旗舰活动International BCI Meeting自1999年在美国纽约首次举办以来,已成为该领域的标杆性学术会议。2023年第10届会议在比利时布鲁塞尔举办,吸引了来自全球39个国家和地区的237所实验室的近500位科学家。

关于天桥脑科学研究院

天桥脑科学研究院(Tianqiao and  Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。

TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。

TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速科学大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。

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2024-07

从电影《她》中描绘的AI情感伴侣,到AI已在现实世界中成为人类的情感依赖对象,科技能否治愈人类心灵?高质量数据集的精准医疗将使许多人受益,是否应降低对个人数据保护的门槛,鼓励数据共享以造福大众?AI在精神疾病诊疗的各个环节可以发挥什么作用?

5月30日,天桥脑科学研究院(中国)和上海市精神卫生中心、国家精神疾病医学中心脑健康研究院联合举办了“脑健康数据库建设和科技伦理研讨会”,30余位来自精神卫生、人工智能、心理学、脑科学、数据科学、科技伦理、数据安全、科学出版领域的知名专家,展开跨学科的对话与讨论。

 

天桥脑科学研究院创始人雒芊芊表示,这些话题既具有现实意义,又具前瞻性。她指出,由于人工智能领域技术的快速发展,一些原本只在科研和临床研究中出现的伦理问题,如隐私保护,如今变得更加复杂。此外,AI技术本身还带来了新的伦理和价值观问题。

上海市精神卫生中心院长赵敏教授则从数据库建设角度谈到,探讨数据库标准化及其相关问题是一个非常重要的话题。虽然人工智能的热度和应用前景广泛,但早期GPT模型在回答的准确性、专业性方面存在较大差距。其根本原因在于底层数据的质量和标准化问题。这个需要我们专业人员共同努力,提高数据质量和标准化水平。

 

上海市精神卫生中心院长赵敏教授

 

01AI治愈心灵:实然与应然考量

伴随着ChatGPT席卷而来的科技进步,AI进入心理咨询室,充当人类全天候在线的知己角色。这在一定程度上缓解了当下精神疾病高发、医疗资源供给不足的问题。可当“精灵”从瓶子里跑出,人类究竟面临着什么?

AI在知识层面上确实能达到人类水平,但据长期在一线临床工作的上海精卫副院长王振教授表示,心理治疗不仅仅是知识的传递,真正起作用的是治疗师与患者之间的关系,这种关系是AI在短时间内难以替代的。

 

上海市精神卫生中心副院长王振教授

 

会议主持人、国家精神疾病医学中心脑健康研究院院长徐一峰教授表示赞同:“我们知道,在心理咨询中,语言只表达了约27%的信息输出,还有超过70%的信息如何捕捉,这也是我们在多模态研究中需要考虑的问题。”

 

国家精神疾病医学中心脑健康研究院院长徐一峰教授

 

另一方面,如同我们常常被提醒的“要小心你的愿望,因为它们可能会成真”,一个24小时在线的AI心理治疗师就是人类需要的吗?上海交通大学计算机科学与工程系副教授吴梦玥认为,虽然机器人可以实现随时的陪伴,但在真实情况下,给患者全天候的陪伴可能会阻碍其独立面对世界的能力。因此,这种工具应该如何存在?也许为它设置一个危机干预接口,而不是让患者随时接触,会是一个更值得探索的方向。

02研究范式革新:

重新思考数据规模与隐私安全

随着AI的技术进步,研究上已经出现了范式革新。通过重构信息基础设施和优化流程,可以实现大规模数据的无缝采集和利用,同时兼顾隐私保护和伦理要求。这可能是未来医学研究和AI应用的一个关键方向。

“传统的研究范式中,几千例的数据非常有用,适用于原理性和知识性研究。然而,现在的技术发展使得我们可以考虑更大规模的数据集,不是100倍,而可能是一万倍甚至十万倍。”上海交通大学计算机科学与工程系教授俞凯认为,我们正在经历从中小规模精标数据到超大规模弱标注数据的转变。精巧的模型设计仍然重要,但在ChatGPT出现后,上规模的研究范式变化显得更为重要。

 

上海交通大学计算机科学与工程系教授俞凯

 

他进一步说:“现在的数据采集和模型训练往往是两个独立的阶段。未来,人机协同的方式可能会融合数据采集和模型训练。通过让AI辅助医生进行诊疗,可以在不经意间收集到大量数据,从而降低成本和复杂性。”俞凯认为,这种数据集成不仅包括文字和图像,还涵盖社交媒体上的活动数据、面部表情和反应等。现有的知识性数据也可以作为大规模数据库的一部分。

上海交通大学医学院副研究员张维拓则更精细地将医学领域相关模型开发的数据分为两种:训练数据和验证数据。训练数据量越大越好,因为大模型需要海量数据才能得到良好的效果。验证数据用于评估模型的效果,特别是在申请医疗器械审批时。此时,需要的是金标准数据,即有明确患者临床结局评价的数据,数据量的大小并不是最关键的。

 

华东师范大学心理与认知科学学院院长周晓林教授

 

延伸到实际临床研究角度,华东师范大学心理与认知科学学院院长周晓林指出,传统的研究和数据收集多依赖结构化方法,如量表和结构化访谈。事实上,结构化数据收集方式可能限制了智能性和敏感性,使得发现新问题变得更困难。而随着AI算法的提升,未来的数据挖掘技术可能让我们不再需要严格的结构化数据。

03隐私保护:重新审视收益风险的平衡

当前AI技术在医学中的应用带来了多方面的伦理问题,需要多视角和多维度的考量。比如最核心的问题之一——数据使用与隐私保护,究竟如何衡量?

 

中国医学科学院北京协和医学院翟晓梅教授

 

中国医学科学院北京协和医学院翟晓梅教授说,现有的知情同意要求受益风险评估必须体现受益大于风险。在医学领域,数据和样本的使用通常带来显著的医疗和科研进步,身体风险较低,主要关注隐私保护。隐私泄露和污名化是重大风险,但在重大公共利益的背景下,我们需重新审视收益风险的平衡。

 

天桥脑科学研究院人工智能与精神健康前沿实验室研究科学家耿海洋博士

 

在本次研讨会上,天桥脑科学研究院耿海洋博士介绍了国内外脑健康数据库建设进展,包括各国的脑计划布局以及各类数据集中的问题与挑战。上海市精神卫生中心医务部主任陈剑华介绍了抑郁症、焦虑症问诊数据库建设进展与未来规划,国家精神疾病医学中心脑健康研究院办公室主任张青分析了AI环境下抑郁症研究的伦理风险,强调在AI算法与数据集建设过程中要警惕可能存在的伦理问题。

 

上海市精神卫生中心医务部主任陈剑华教授

 

本次会议邀请到了多位专家学者:

杭州师范大学认知与脑疾病研究中心主任臧玉峰、北京大学人工智能研究院助理研究员杜凯、清华大学神经调控技术国家工程实验室副教授眭亚楠、和鲸数据科学平台创始人范向伟、中科院心理研究所博士后鲁彬、《自然》期刊编辑王笑。

来自上海市精神卫生中心的多位专家参与对话,包括上海市精神卫生中心党委副书记李春波、心理治疗学院院长仇剑崟、脑健康研究院执行院长袁逖飞、门诊部主任王勇、老年精神科主任李霞等。

据悉,今年11月,天桥脑科学研究院将与《科学》杂志、上海市精神卫生中心在上海联合主办AI和精神健康国际学术论坛(AI and Mental Health Conference),邀请世界各地的科学家进一步讨论交流。

 

关于天桥脑科学研究院

天桥脑科学研究院(Tianqiao and  Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速科学大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。

 

07

2024-06

近日,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI)当选《中国慈善家》杂志技术公益慈善影响力年度案例。

《中国慈善家》是中国新闻社主管、《中国新闻周刊》主办的央媒体系中唯一的公益慈善领域专业媒体。在《影响力慈善研究报告2023》中,《中国慈善家》将技术公益定义为:以技术赋能社会问题的公益解决方案。其从三个维度:创新性、多样性的技术维度,重大性、突破性的成果维度,多元性、慈善家相关性的机构维度,选择了十个案例开展技术公益研究,当选的其他案例包括小米、阿里、腾讯、抖音等。

《技术公益影响力研究:影响力慈善研究报告2023》目录。

天桥脑科学研究院由盛大集团创始人陈天桥雒芊芊夫妇于2016年出资10亿美元创办,现已成长为全球最大的脑科学私人研究机构之一。据《影响力慈善研究报告2023》介绍,研究院聚焦于利用人工智能和前沿技术提升大脑功能,将慈善资金与前沿技术相结合,致力于在大脑科学领域取得突破性进展。

 

《技术公益影响力研究:影响力慈善研究报告2023》内页。

报告表示,TCCI已在大脑探知、大脑相关疾病治疗以及大脑功能开发等技术应用领域取得突破。比如支持、资助了中科院微系统所和华山医院神经外科团队的脑机接口项目,研发出一种超薄、超柔、高通量的神经信号采集电极。

据《中国慈善家》调研,截至目前,TCCI已累计投入超过15亿元人民币用于国内国际脑科学核心研究项目,涵盖了从基础研究到技术应用转化的完整链条。截至2023年年底,TCCI在中国与华山医院、上海市精神卫生中心合作设立了应用神经技术前沿实验室和人工智能与精神健康前沿实验室。

 

关于TCCI

天桥脑科学研究院(Tianqiao and  Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。

TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。

TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速发展大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。

 

01

2024-04

2024年3月23日,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI)中国研究员会议在上海召开。研究院创始人陈天桥、雒芊芊通过视频参会,介绍聚焦AI+记忆和AI+健康(精神健康、健康老龄化和创新神经调控技术)两个重点科研方向,以及通过会议、培训等多渠道,全面推进AI+脑科学。

 

 

华山医院院长、国家神经疾病医学中心执行主任毛颖教授,上海市精神卫生中心院长、国家精神疾病医学中心主任赵敏教授等几十位专家学者参加了会议。

 

 

上海市精神卫生中心陈剑华教授、TCCI耿海洋博士、浙江大学王治国教授、华山医院丁玎教授和黄延焱教授、复旦大学营养研究院高翔教授、华山医院陈亮教授、中科院微系统所陶虎教授、TCCI孙阶博士进行了分享交流。上海视觉艺术学院周斌教授,国家精神疾病医学中心脑健康研究院徐一峰教授、张青博士,复旦大学上海医学院黄志力教授,上海市精神卫生中心李春波教授、王勇教授,华山医院朱巍教授、郁金泰教授、吴泽翰副教授,密歇根大学张俊教授等参加了会议。

 

 

 

关于TCCI

天桥脑科学研究院(Tianqiao and  Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。

TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。

TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速发展大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。

 

 

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2024-03

2024年3月23日,由天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI)特别赞助的公益科普项目“高山科学经典”第100期导读在上海科学会堂举办。清华大学教授鲁白与多位科学家和学者们一起,导读了生物学“圣经”《创世纪的第八天》一书,共吸引了704万观众在线观看。

 

天桥脑科学研究院学术会议总监耿海洋博士

 

“高山科学经典”第100期导读由复旦大学副教授蒋昌建担任主持人,上海市科委副主任屈炜开场致辞。在导读后,中国科学院院士、复旦大学校长金力、国家蛋白质科学研究(上海)设施主任吴家睿、清华大学科学史系系主任吴国盛与鲁白教授圆桌对话,讨论如何营造原创科学研究的文化和生态。复旦大学附属华山医院教授张文宏也在主题分享环节,讨论如何让科学成为一种文化。中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元,天桥脑科学研究院学术会议总监(中国)耿海洋,高山书院创办人&校长文厨,高山科学经典项目总负责人肖盾等嘉宾出席了本次活动。

此项公益科普项目于2022年4月23日成立,在至今近两年的时间里,有21位院士、182位知名科学家和学者,为2亿+公众导读了100部经典名作。吴国盛认为,这样的大规模的科学家公益导读项目,“在中国,还是第一次”。中国科学院院士韩启德先生曾为项目发声,“我认为这是一个很好的创举。”

 

清华大学教授鲁白

高山科学经典第100期,由鲁白教授导读贾德森的著作《创世纪的第八天》。鲁白教授表示,《创世纪的第八天》讲的是生命科学领域最伟大、最激动人心的一段辉煌历史,上世纪50到60年代,一批非常出色的科学家共同致力于探索,直接导致了一系列的重大科学发现,从此促成了分子生物学的诞生。鲁白教授认为,导读讲的不仅仅是知识,也不仅仅是知识发现背后的故事,更不仅仅是它在当时的意义。所以在导读环节中,除了分享分子生物学诞生的历史,鲁白教授更是将思考落脚到“我们今天读这本书有什么现实意义?”、“真正伟大的科学是如何做出了的”这样的问题上。

节目最后,赞助本次100期庆典活动的天桥脑科学研究院学术会议总监(中国)耿海洋博士为在场近200人介绍了全球最大的私人脑科学研究机构之一的天桥脑科学研究院的基本情况,包括研究院的生态、前沿实验室、数据支持计划、科学媒体、学术会议、科普行动等。他介绍,研究院重点关注AI+脑科学,尤其是AI+精神健康和AI+健康老龄化,期待与中国的科学家、临床医生进一步合作。

 

关于TCCI

天桥脑科学研究院(Tianqiao and  Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。

TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。

TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速发展大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。

 

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2024-03

2023年将作为“人工智能大模型元年”被历史铭记。入局AI界的众多大佬里,出现了隐退互联网江湖多年的陈天桥的身影,而他关注的领域尤为独特。

 

图一:盛大集团和天桥脑科学研究院创始人陈天桥说,新一代AI是人类有史以来最伟大的发明,没有之一。图源:天桥脑科学研究院(TCCI)

 

7月,天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute,简称TCCI)在上海举行的世界人工智能大会(WAIC)上,宣布了追加10亿元投入“AI+脑科学”,旨在推动人类智慧和机器智慧的相互结合与促进。计划一发布,立即引起了轰动,让陈天桥瞬时冲上热搜。

据接近陈天桥的人士透露,在今年一季度高山大学组织的一次论坛上,作为主讲嘉宾的陈天桥被问及如何看待这次人工智能浪潮,他脱口而出:“这是人类有史以来最伟大的发明,没有之一。对人类来说,这更是千载难逢的机遇,我们何其有幸!

作为全球最大的私人脑科学科研机构的创始人,他连续多年一直高度关注AI、大数据。以大语言模型为代表的新一代AI技术的涌现,更是让他兴奋不已,由此为研究院定下了“All in AI for Brain Science”的战略。

早在两年前,研究院就与上海市精神卫生中心(国家精神疾病医学中心)合作成立了人工智能与精神健康前沿实验室,试图用AI和大数据找到精确诊疗精神疾病的新方法,研发了虚拟心理治疗师等项目。同时,研究院一直在积极布局研发新一代用于更好采集大脑活动数据的技术工具,比如与中科院微系统所团队合作的柔性侵入式脑机接口电极,与浙江大学团队合作的基于智能手机的眼动追踪技术,与电子科技大学团队合作的家用脑电额贴,与腾讯游戏合作的在线认知测评手机游戏等,都取得了不错的进展。

然而,理解大脑仍是人类目前最复杂的难题之一,而人工智能的运行也存在过程不透明、过程不可控等问题。天桥脑科学研究院由此诞生了将两个“黑盒”互相对照、互相破译的想法,走出“AI+脑科学”的独特路径。无论是10亿经费,还是陆续招募组建的AI科学家团队,都将无偿出现在“AI+脑科学”最需要打通的瓶颈之处——就是要去解决数据、交流和人才等难题。

 

数据:医生和脑科学家想做AI,难在哪里?

AI如何帮助预测和评估精神分裂症?这是浙江理工大学刘宏艳教授最感兴趣的问题。

传统方法依赖于患者与亲属的对话,但这种方式有很大的主观性,限制了对病程的深入了解和治疗效果的持续客观监测。而国际上最新的研究显示,基于语言流畅性任务的AI模型可以有效区分精神分裂症患者和正常对照组,印证了AI辅助诊断的可行性。

在今年7月底的中国神经科学学会年会上,天桥脑科学研究院宣布,从“10亿元大礼包”中首先拨出1亿元,用于资助人类大脑及相关全身和行为数据的采集、分析和训练,还提供存储服务器、算力等基础设施支持,以及多种创新数据采集技术。刘宏艳教授尤其对眼动追踪技术感兴趣,认为结合眼动数据和语言流畅度任务的数据,可以构建更为精准的针对精神分裂症的AI预测模型。很快,刘宏艳团队与天桥脑科学研究院达成了合作协议,研究院将从资金、技术等多个途径支持团队的研究。

 

图2:天桥脑科学研究院在世界人工智能大会上发布追加10亿元投入“AI+脑科学”。图源:天桥脑科学研究院(TCCI)

 

研究院相关负责人表示,该计划得到了科学家和临床医生的积极响应,帮助解决了许多科研人员和医生面临的数据流失、混乱和沉默,缺乏专业AI人才进行管理和分析的痛点,在发布当天就收到了多个申请,10天内就落地了第一笔资助,支持澳门大学伍海燕、南方科技大学刘泉影联合课题组建设国内首个大规模中文语料刺激下的脑电数据集。

 

交流:AI专家和脑科学家,能聊得起来吗?

作为神经外科大夫,复旦大学附属华山医院院长、天桥脑科学研究院中国负责人毛颖教授非常关注AI在辅助问诊、辅助分析大脑影像和脑电数据、制定手术方案等领域的价值。他认为,AI提供了一种新的视角来审视人脑,有助于克服研究中的主观性障碍,促进对脑疾病的研究。

为促进AI与脑科学之间的交流,天桥脑科学研究院已组织了6场以“AI for Brain Science”为主题的学术会议。这些会议聚集了AI科学家、神经科学家、临床医生、产业界专家和学生,共同探讨AI在基础研究和健康应用上的前景,吸引了800多名专家参与,在线直播观众接近100万人次。

在“记忆与人工智能”主题会议上,脑科学家分享了记忆编码、巩固、提取相关神经机制的最新进展,AI科学家则介绍了从脑科学发现中验证已有的AI算法设计思路,又将脑科学领域记忆研究进展用于开发具有记忆能力的AI算法。

11月,研究院再次重磅推出“数字生命与意识上传”系列会议,吸引了AI科学家、神经科学家等领域专家,共同讨论AI和脑科学的终极形态。研究院学术会议负责人表示,这些会议旨在全面探讨“数字生命”概念,包括伦理问题、个人数据的积累、脑机接口解码等话题。“数字生命需要科学界的合力探索,更需要全社会的共同关注和探讨。研究院举办这一系列会议,期望从0到1构建关于数字生命的泛圈层讨论生态,向着谋求共识的目标走出一小步。”

 

图3:研究院举办“数字生命和数字孪生”主题系列学术研讨会,第一讲关注数字生命与意识上传,从科幻走进现实。图源:天桥脑科学研究院(TCCI)

 

人才:新时代如何培养新一代科学家?

在AI和脑科学时代,如何培养,尤其是跨学科培养年轻人是一个关键。为此,天桥脑科学研究院主办了“AI+脑科学”高校巡回赛,吸引了众多才华横溢的年轻学子。同济大学的张婧璇和白俊豪通过这个平台展示了他们的创新项目——MindCam,一款在线多功能脑波相机,让用户的情绪和注意力变化能直观地体现在电脑屏幕上的头像特效和滤镜程度上。张婧璇说,他们希望通过这种方式实现情绪的“可视化”,帮助用户进行放松训练、缓解压力和焦虑,或改善注意力和认知功能。这个项目获得了这一比赛的脑机接口专业赛道奖项。

事实上,“AI+脑科学”的跨学科人才缺口,是研究院多年来持续关注的问题。研究院尝试从源头创新来缓解,用挑战赛、夏校等课堂外的新形式培养新人才。

 

图4:研究院主办“AI+脑科学”高校巡回赛颁奖仪式。图源:天桥脑科学研究院(TCCI)

 

坐落于苏州冷泉港亚洲中心的“计算与认知神经科学夏校”是研究院持续支持的项目之一。夏校举办10多年来,许多学生已成长为国际知名学者,如上海交通大学自然科学研究院教授李松挺、麻省理工学院助理教授杨光宇、耶鲁大学终身副教授Alan Anticevic、Meta研究员Jean-Rémi King、OpenAI研究员Francis Song等等。夏校创始人、纽约大学汪小京教授表示,“中国用于支持跨学科研究和教育的机构很少。这里要特别感谢陈天桥先生和他夫人创办的天桥脑科学研究院的支持。”

日前,法国艾克斯-马赛大学系统神经科学研究所教授维克多·吉尔萨到访上海。作为欧洲人脑计划首席科学家之一,他主要领导了数字孪生大脑项目(EBRAIN),并且在模型指导癫痫临床手术上取得了成功验证。了解到天桥脑科学研究院的“AI+脑科学”计划后,吉尔萨予以了高度评价,感叹未来脑科学发展的机遇已就在眼前。

 

 

图5:欧洲人脑计划首席科学家吉尔萨教授到访上海,与华山医院院长、研究院中国负责人毛颖教授商谈合作。图源:天桥脑科学研究院(TCCI)

 

科幻小说描绘的数字生命令人向往,我相信,只有AI+脑科学,才能打造出真正的、有灵魂的数字生命。”进军脑科学7年,陈天桥的“大模型元年”低调从容。

记者|涵棋

责编|韵珂

审校|存源

 

关于TCCI

天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute,TCCI)是由陈天桥、雒芊芊夫妇私人出资10亿美元创建的,旨在聚焦AI+脑科学,支持、推进全球范围内脑科学研究,造福全人类,目前已经成为知名的支持人类脑科学研究的科研机构。

TCCI一期投入5亿元人民币支持中国的脑科学研究,与上海周良辅医学发展基金会合作成立上海陈天桥脑健康研究所(又名TCCI转化中心),致力于提升脑健康和脑疾病治疗研究和成果转化。后又与华山医院、上海市精神卫生中心等建立战略合作,设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室。在国际上,TCCI与加州理工学院合作成立TCCI加州理工研究院,设脑机接口、社交与决策神经科学、系统神经科学、分子与细胞神经科学、大脑成像、神经科学教育等多个中心,重点关注大脑基础研究。TCCI还在北美、亚洲、欧洲、大洋洲主办、资助了200多场高质量的学术会议。

 

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2023-12