“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。”

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。

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。

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。

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。

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。

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。”

“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

天桥脑科学研究院中国学术会议总监耿海洋博士表示，该系列会议旨在对“数字生命”概念进行全景图式的拆解，从科幻想象引入，后续将具体讨论数字生命的伦理问题、如何积累个人数据构建数字生命、BCI解码人脑、大脑仿真等焦点话题。“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。”

据记者了解，今年7月天桥脑科学研究院创始人陈天桥宣布为“AI+脑科学”加码10亿元投入，一方面重点关注精神健康、睡眠、神经退行性疾病等与大众需求息息相关的领域，另一方面则聚焦数字生命的前沿探索。陈天桥当时指出：“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。”

今年以来，天桥脑科学研究院亦在数字生命领域动作不断，包括面向中国神经和精神疾病临床医生，以及相关领域的科学家推出MindX数据支持计划，在安全合规的前提下，免费资助人类大脑及相关全身和行为数据的采集、分析和训练。

这不禁令人想起，在《流浪地球2》中，刘德华饰演的角色图恒宇，在女儿图丫丫濒临死亡之际，将她的意识上传到了U盘。后来，这份数据被传输到强大的超级计算机上形成自我意识，令图丫丫以数字生命的形式生存。

以ChatGPT为代表的大模型AI也出现了量变引发质变的“涌现”现象。近日媒体还曝光了OpenAI内部存在一个名为“Q*”的神秘项目，部分研究人员警告其取得了“可能对人类造成威胁”的进展。

杜凯认为，数字生命已经进入需要被严肃讨论的阶段。“其实，我们也是生活在一个虚拟的世界中，周围世界是我们视网膜对世界的重建，每个人都不一样。也许有些极具天赋的画家，像梵高和毕加索，他们感知到的世界就像他们的画作一样。在这个意义上，人和机器没有太大区别。”

而ChatGPT表现出的“智慧涌现”给意识研究提供了一种新的思考方式。“意识可能不是被事先定义的，而是涌现出来的。传统上，做科学是由自上而下的方式进行的。由科学问题驱动的研究方式也许没办法去解决意识的问题，但或许可以通过工程的方式看看能否产生出意识。”

顾备介绍道，许多科幻作品的数字生命构想都曾带给她深刻的印象。例如在《尤比克》中，人即将死亡时，意识可以被冻起来、多次激活直到慢慢消亡。而在《神经漫游者》中，已经死亡的黑客的意识被放入一个黑盒子中，在需要执行任务的时候就被激活。《黑客帝国》、《盗梦空间》则直接通过脑机接口或者其他方式进入意识。

她认为，我们需要对数字生命进一步拓展想象力。“人类在使用工具的时候特别喜欢拟人化，所以人类老想把数字生命也拟人化。但数字生命可能是一种波、一种能量或者以一种信息的状态存在，最终数字生命的存在方式不一定和人一样。”

就人类与数字生命共存的可能未来，顾备谈及OpenAI内部存在有效加速派和超级对齐派两个流派。“超级对齐派一定要让人工智能符合人类要求，核心需要造福人类。有效加速派则认为科技的发展是不可阻止的，发展到一定程度，一定可以用科技制约科技。”

顾备总结道，让人类逃离掉肉体的低级趣味或者病痛束缚，达到高级的精神追求，是人们对数字生命的美好展望，然而这不可避免地涉及到技术普惠等社会议题。

杜凯也提醒道，人脑约860亿个神经元，每个神经元上面大概又有1万多个突触。保守估计，人脑的参数量级是ChatGPT的4-5倍，比机器要复杂得多。不加限制的“涌现”本身隐藏着失控的风险。“所幸的是，相比起AI，人类擅长在混乱和矛盾的状态中总结出一条清晰可行的道路，这是人类的优势。”

“测试时，我们软件对眨眼脑电波的识别准确率其实很高的，没想到上台紧张，他眼皮老跳！”同济大学电子与信息工程学院大三学生张婧璇有点着急。

台下的评委忍俊不禁，安慰道：“没事，搬把椅子来，让他坐下来冷静一下。”

10月20日下午，由天桥脑科学研究院（中国）主办的“AI+脑科学”高校巡回赛首站决赛在同济大学嘉定校区举行。这段对话就发生在评审现场。

该站比赛为期两个月，围绕AI赋能脑科学创意赛、基于机器视觉的胶质细胞识别赛和脑机接口专业赛，面向同济大学本科、硕博在读学生开放。除获得奖金之外，优秀个人或团队还有机会前往天桥脑科学研究院在海内外举办的“AI＋脑科学”夏校进修。

01AI加持脑机接口，

带来“意念控制”的无人机与相机

“眼皮老跳”的，是张婧璇参加脑机接口专业赛的合作者、软件学院大三学生白俊豪。他们设计了一款名为MindCam的“在线多功能脑波相机”并作现场演示。白俊豪头戴一款轻便的非侵入式脑机接口设备，可实时采集前额脑电信号，随着他情绪放松度和注意力的变化，电脑屏幕上他的头像特效和滤镜程度也随之变化。例如，在选择“变形”特效时，每当用户情绪更为紧张，五官变形就会更为剧烈；在选择“素描”滤镜时，每当用户注意力更为专注，头像的素描效果也更为清晰。

MindCam的拍照动作也是通过脑控完成的：用户只要用力眨下眼睛，就能启动自拍。这个过程需要AI算法对用户无意识的眨眼和有意识的眨眼产生的不同脑电进行鉴别。没想到，他们还是差点在这个环节“翻车”。

02培厚“AI+脑科学”的创新土壤

本次赛事的另一专业赛道为基于机器视觉的胶质细胞识别赛。据赛事主办方天桥脑科学研究院（中国）介绍，越来越多的研究发现，小胶质细胞作为中枢神经系统中主要的免疫细胞，其介导的神经炎症是阿尔茨海默病发生发展的关键因素，对细胞形态的有效表征与分析将为我们打开研究小胶质细胞生理病理功能的一扇全新大门，具有重要的基础科研和临床转化意义。

经过初赛和复赛，最终有三支队伍设计的AI方案脱颖而出，效果和可行性获得了评审委员会的认可。评审委员会成员、天桥脑科学研究院AI专家王雄点评道：“冠军团队使用了大量数据预处理方案来对医学图像做数据增强（包括不限于随机旋转、弹性形变等），在一定程度上缓解了小样本带来的模型过拟合风险，增强了分割模型的鲁棒性。”

此外，富有国风美感的“XR心理疗愈新体验”、瞄准交通安全痛点的“Brainbeats：用于疲劳检测的便携式脑机接口设备”以及关注大众精神卫生的“SerenAI-生成式虚拟情感陪伴助手”分别摘得AI赋能脑科学创意赛的前三甲。

▷ 活动现场

01从《真名实姓》到《黑客帝国》

脑机接口的现实版本和终极幻想

脑机接口技术是科幻小说中的“常客”。作为中国科幻“更新代”作家，江波在其代表作之一《机器之门》中，就构建了一种叫“脑库”的装置，将几千个最聪明人类的大脑神经网络“并联”，形成一个决策机构，宛如一种“超级生物”。

“关于脑机接口，比《神经漫游者》更早、更具开创的作品是弗诺·文奇的《真名实姓》，”江波介绍道，“里面对脑机接口的想象是将电极贴在头皮上，其实非常接近现在的形态了。”

相比之下，江波和李远宁都认为，广为人知的《黑客帝国》接近脑机接口的“完全体”。

那么，脑机接口从科学上到底如何定义？李远宁介绍道，在广义上，一切通过外部电子设备与大脑活动进行信号交互的设备都可以称作脑机接口，“比如，人工耳蜗可能是目前应用最成功的脑机接口。它接受外界刺激，直接与中枢神经系统相连，可以向大脑传递信号”。

狭义上的脑机接口偏向于“读心术”，通常用电极、磁共振、红外、超声等形式读取大脑信号，对神经信号进行处理和分析，最后用于控制机械手臂、显示屏、喇叭等外部设备，输出运动、语音等信息。

2014年，瘫痪少年借助脑控外骨骼为巴西世界杯开球，表明人类在运动控制类脑机接口上相对成熟，已经取得了类似《环太平洋》机甲的技术原型。不过，从特殊个例走向广泛应用，脑机接口仍进展缓慢。

02从个性化定制到广泛应用

脑机接口的理论和技术瓶颈

“大部分BCI还是临床用途，例如帮助脑卒中、渐冻症造成的瘫痪病人恢复特定功能。这套系统其实原理上已经相对成熟，但需要个性化的定制系统，不能直接迁移推广。因此，脑机接口经济成本十分高昂，全世界范围内可能只有几十个人享受过。”跟随科幻作品遐想一番后，李远宁将观众拉回冷静的现实。

要让脑机接口实现更广泛的应用，人类尚需要攻克从理论到技术的全方位问题。“我们对大脑的认知还停留在很原始的阶段，拿物理学打比方，如果牛顿是个里程碑，让物理学家能用一个方程推演整个事件，那我们脑科学还停留在哥白尼和伽利略的阶段。这是最根本的一个瓶颈。”他说道。

此外，技术上也存在诸多挑战。“虽然说我们没必要去记录大脑860亿个神经元的信号，但现在只能记录100到1000个神经元肯定是远远不够的。另一方面，即使获得了数量足够多、质量足够好的神经信号，现在我们理论等算法以及最先进的计算硬件也无法实时在线地处理几百万级别神经元的相互作用，（这就）需要我们的计算理论以及集成电路技术取得新的突破。这些挑战都是一环扣一环的。”

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▷ 活动现场

目前，李远宁带领的研究团队专注于一种复杂运动的脑机接口，即语言。具体而言，他希望搞清楚大脑在语言的听和说的过程中，是怎么将抽象的语义和概念分解成一个字、一句话，再把大脑想说出的话转化为实际的发声行为，哪些神经元和环路在这个过程中参与放电。

李远宁团队最近已经实现把人类意念想说的话以脑机接口的方式破译并重新合成。下一步，他希望与一些芯片、计算建模领域的专家合作，共同完成这个交叉型学科的难题，造福特定的障碍群体。

03BCI+AI

模糊人机界限

不断照进现实的脑机接口，遭遇大语言模型，两种颠覆性的人机交互技术又将擦出怎样的火花？

李远宁介绍道，在关于语言脑机接口的研究过程中，科学家们已经会把障碍人士的脑电信号通过脑机接口还原出语言信号并接入大语言模型实现最终的输出，正如打字的时候自动修正，在某种程度上已经通过脑机接口的方式实现了人类+AI的融合。

江波认为，目前大语言模型的输出是基于之前的输入训练，如果它之后不再和真实世界互动，那语料库中所有的排列组合就是它“想象力”的极限。AI通过传感器获得新的积累，不断从环境收集资料，这或许会成为脑机接口+AI的未来新形态。

尽管科幻的想象永远领先于现实的技术，但江波总结道，随着越来越多的脑机设备进入大家生活，科幻作品的相关表达也会越来越多。“脑机接口模糊了人机的界限，它带给我们一个越来越迫切的新命题：通过脑机接口构建的超人和常人如何共存在同一个社会？脑机接口现实技术的发展给了我们一个强烈的信号，我们需要开始思考这个问题了。”

活动最后，当主持人问起两位嘉宾是否愿意给自己装上脑机接口，李远宁坦言，目前脑机接口技术离应用到健康人身上还十分遥远。江波则展望道，这取决于相关技术能否让用户随时脱离虚拟世界，回归现实世界。“我们现在玩手机是这个状态，不想玩就可以随时关掉。如果脑机接口可以在这个边界上，还原我生物本体的完整性，我还是愿意的。”

图注：Gerwin Schalk教授代表研究院发布“MindX数据支持计划”

此外，基于学术界AI专家紧缺的现状，天桥脑科学研究院（TCCI）已在中国招募了50多名全职数据科学家、AI科学家，并计划在一年内拓展到200人。他们绝大多数具有博士学历，涵盖计算机视觉、自然语言处理、语音算法、知识图谱等主流方向，将无偿为科学家和研究项目提供定制化的数据服务和模型训练。

MindX数据支持计划已经开放申请，有意者可发送申请至mindx@cheninstitute.org。

据天桥脑科学研究院（TCCI）中国负责人介绍，日前，创始人陈天桥在世界人工智能大会上宣布追加10亿元人民币支持“AI+脑科学”，收获了科学家和临床医生的积极反响，正在沟通需求的就有近百位。

不少研究人员提出，人工智能和人类智能结合的关键是数据，除了大脑数据，还包括大脑指挥下的全身数据以及行为、社会数据。然而，受到专业人才、技术工具和经费限制，科研人员和医生普遍面临数据流失、数据混乱、数据沉默三大痛点，比如有科研需求、有数据源的科学家缺乏经费和技术进行有效采集，而有数据的医生缺乏专业的AI人才进行管理和分析。天桥脑科学研究院（TCCI）顺应这一需求定制推出MindX数据支持计划，帮助相关研究领域突破数据瓶颈，为“AI+脑科学”的发展奠定良好基础。