小白鼠在聽音樂時，年夜腦活動是什麼樣的？在17日舉辦的以“年夜數(shù)據(jù)應(yīng)用與創(chuàng)新”為主題的中國科技傳播論壇上，音樂響起，年夜屏幕中蘇醒小白鼠在聽音樂時的全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動清楚展現(xiàn)：閃爍的鈣成像信號不僅呈現(xiàn)了單神經(jīng)元活動，也蘊含了跨腦區(qū)的信息傳遞、變換信息。

　　清華年夜學(xué)自動化系傳授、中國工程院院士戴瓊海介紹，隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的疾速發(fā)展，人工智能的發(fā)展態(tài)勢已經(jīng)超出了預(yù)期，但人工智能距離人的智能另有難以超越的差距，隻有通過樹立腦科學(xué)與人工智能的橋梁，能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

　　“我們現(xiàn)在還不曉得上百億的神經(jīng)元若何進行有用的信息處理。”戴瓊海說，人工智能和腦科學(xué)的發(fā)展至今無法關(guān)聯(lián)。通過研制介觀標(biāo)準(zhǔn)觀測技術(shù)和儀器，摸索年夜腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)與功效統(tǒng)一的感知與計算機制，樹立年夜腦的動態(tài)連接圖，把神經(jīng)科學(xué)實驗與理論、模子、統(tǒng)計學(xué)等進行有用整合，是科學(xué)家們亟待研討的主要課題。

　　戴瓊海說，腦科學(xué)要感化於人工智能，起首要進行腦成像研討，樹立起年夜腦神經(jīng)元的動態(tài)連接圖。通過計算成像獲取海量神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和動態(tài)功效整合數(shù)據(jù)，將神經(jīng)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)相結(jié)合，提醒年夜腦的認知模子，從而推動人工智能的逾越式發(fā)展。

　　“年夜腦皮層有上百億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元又包括千余個信息收發(fā)分支，急切須要寬視場高分辯率的動態(tài)觀測技術(shù)和儀器，而高分辯率和寬視場之間存在著固有抵觸。”戴瓊海指出了當(dāng)前顯微成像的焦點難題。

　　“看得年夜了，就看不清十微米標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)元﹔看得細了，就看不全厘米標(biāo)準(zhǔn)的小鼠全腦﹔看得慢了，就無法捕獲神經(jīng)元間的動態(tài)信息收發(fā)過程。”戴瓊海介紹，另外，今朝國際上已報道的神經(jīng)成像技術(shù)均具有較低的數(shù)據(jù)通量，無法進行介觀標(biāo)準(zhǔn)下高分辯率信息的高速獲取。換言之，即便看得年夜了、細了，還須要把海量信息採集、記錄下來。

　　戴瓊海介紹，今朝我國的“多維多標(biāo)準(zhǔn)高分辯率計算攝像儀器”研制已獲得了階段性結(jié)果。自立研發(fā)的寬視場高分辯計算攝像儀器從理論創(chuàng)新、技術(shù)沖破、工程實踐三個層面率先沖破了傳統(tǒng)顯微成像中年夜視場與高分辯率之間的固有抵觸和低數(shù)據(jù)通量的瓶頸制約難題，實現(xiàn)了兼顧“全局形態(tài)”和“細節(jié)特點”的多標(biāo)準(zhǔn)觀測。

　　今朝，該儀器已勝利應(yīng)用於腦科學(xué)及腫瘤學(xué)等生物醫(yī)學(xué)研討，在國際上初次進行了蘇醒動物中全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單細胞分辯率功效成像、神經(jīng)—血管耦合機制下結(jié)構(gòu)信息與功效信息的統(tǒng)一觀測、腦組織的免疫保護機理研討與血汗管藥物的在體篩選等多項沖破性實驗。