國際腦科學實驗室期待中國架構融入

2021-01-09 中國新聞網

　　國際腦科學實驗室期待中國架構融入
　　——訪倫敦大學學院肯尼思·哈裡斯教授

　　哈裡斯教授在接受採訪 本報記者 鄭煥斌攝

　　今日視點

　　2017年9月，國際腦科學實驗室（IBL）正式誕生，旨在探索神經科學領域國際合作研究的新模式。

　　近一年來，該實驗室是怎樣運作的？取得了哪些進展？對中國腦科學研究將帶來什麼樣的影響？日前，科技日報記者帶著這些問題採訪了IBL成員、倫敦大學學院（UCL）腦科學學院和生命科學學院定量神經科學教授肯尼思·哈裡斯。

　　沒有總負責人，「自下而上」管理模式

　　作為神經科學領域的大型國際合作項目，IBL正式成員涵蓋了美歐21家國際一流腦科學實驗室，UCL就有7家。獲得UCL機器人專業博士學位的哈裡斯教授同時也擔任UCL生命科學學院大腦皮層實驗室共同主任，他負責構建IBL的數據架構，該架構將使IBL能規劃未來研究工作中產生的所有數據。

　　哈裡斯教授說：「IBL就是要建立一個國際合作研究團隊，從整體上理解大腦的運行機理。大腦在處理不同任務時可能採用不同的機理，單一理論不可能解釋所有機理，但如果建立大腦處理簡單決策任務的標準模型，將會十分有益，這就是IBL的目標。因此，IBL的21家實驗室將集中研究『簡單決策任務』——如果能夠理解大腦的工作機理，這將成為標準模式。」

　　與目前已有的其他腦科學項目（如歐盟的「人腦計劃」、艾倫腦科學研究所的「大腦圖譜計劃」等）不同的是，IBL是一種「自組織」——採用「自下而上」管理模式：有人負責數據組織，有人負責行為任務分析，也有人負責計劃的管理，但整個計劃沒有總負責人；科學家們能夠在其框架內設計自己的研究計劃，並通過中央伺服器分享研究數據。但IBL正式成員必須研究同一個「決策任務」，且必須使產生的數據能夠呈現同樣的數據模式。

　　IBL計劃分四階段，正在完成基礎工作

　　哈裡斯教授介紹，IBL計劃共分四個階段：第一階段開始於2017年9月，主要任務是構建組織；第二階段是構建IBL的基礎架構和一些技術細節，如確定攝像機的角度、數量，以及所採用的作業系統（OS）等；第三階段是收集數據；第四階段是從龐大實驗數據中得出結論。真正的研究工作將於2019年展開，而具體研究工作將從「認知視覺刺激」開始。

　　IBL目前處於早期階段，正在按計劃完成一些基礎性工作，包括建立各種技術細節。全部基礎性工作可能會在未來1—2年內完成。

　　暫不擴大規模，非成員尚無法獲得授權

　　談及自己負責的工作時，哈裡斯教授說，IBL要建立一個大型獨立資料庫，存儲各實驗室所產生的全部數據，並利用這些數據理解大腦各部分是如何協同工作，並最終作出一項簡單決策的。

　　IBL正式成員都被授權使用IBL開發的應用程式，但目前尚不打算進一步擴大規模，非成員尚不能利用這些程序。哈裡斯解釋說，這是因為，「從使用基礎設施的角度看，目前還沒有準備妥當。現階段保持小規模，可以更好地集中精力完成實驗性工作和基礎建設；可以從中汲取教訓——探索較小規模的組織如何才能更好地運轉，以便對IBL未來運轉機制有更清晰的認識」。

　　哈裡斯認為，IBL也面臨諸多挑戰，「第一是需要找到足夠空間存儲即將產生的數據——其數量將多達數個拍字節（PB）。IBL成員、紐約熨鬥研究院（Flatiron institute）已提供了一個數據伺服器存儲第一批數據，但未來仍需更大的存儲空間；第二是需要21家實驗室一致同意研究同一種簡單決策任務，目前已基本達成一致。此外還面臨一些技術挑戰，諸如實驗過程中的視頻處理和監測技術細節等」。

　　未來資源網上公開，期待中國架構融入

　　哈裡斯教授說，未來，IBL開發的所有軟體、數據和各部分的設計等資源將完全在網上公開，希望這將有助於包括中國科學家在內的其他國家科學家的研究工作。

　　「中國在神經科學研究領域享有盛譽，中國也可以建立類似IBL的架構，待IBL完成全部基礎性工作後，這兩個計劃就可以自動融合，中國科學家產生的數據將與IBL產生的數據類似，科學家們將能夠共同利用兩種數據。」

　　（科技日報倫敦8月23日電）

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