“连接组计划”与各国“脑计划”
本书是美国普林斯顿大学著名神经科学家承现峻教授的优秀科普作品,他用生动的笔触描写了世界各国神经科学家正在开展的一项探索大脑奥秘的宏伟工程——连接组(connectome)计划。连接组计划希望全面认识大脑中各类神经元之间的连接。我们已经知道人类大脑中的神经元约1000亿个,其中至少有几百种不同的类型,而每个神经元又同时与千个以上的神经元形成传递信息的连接点(突触),所谓大脑的连接组计划,是对各脑区、各种类型神经元之间的相互连接情况进行全面的研究与分析。可想而知,这是一项何等艰巨的工作,因为需要采集和分析的信息,其规模将创造人类历史之最。
“连接组”(connectome)一词从“基因组”(genome)衍变而来。20世纪90年代,美国能源部与国家卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)主持的历经十余年的人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)耗资30亿美元对人类基因组的30亿个DNA碱基完成了全测序。这项计划全面获取了人类DNA里的编码基因及非编码区的碱基序列信息,大大加强了人类寻找遗传病病因、攻克复杂疾病、促进身心健康的能力。
2013年4月,美国时任总统奥巴马在国情咨文中宣称,人类基因组计划每1美元的投入至今已获得了140美元的超值回报。因此,美国2013年启动了研究大脑的“脑计划”(BRAIN Initiative),以支持创新型神经科学研究技术为重心,进而推动对脑科学和脑疾病的研究。2020年,美国在脑计划方面获得了一系列丰硕的成果之后宣布启动2.0版脑计划。
从2013年起,美国、欧洲及日本陆续宣布了专攻神经科学的“脑科学计划”。中国科学院在2012年已启动了研究脑联接图谱的战略先导计划。2021年,经过神经科学专家们的反复研讨,中国也启动了“科技创新2030:脑科学与类脑研究重大项目”(以下简称“中国脑计划”)。人类向“最终前沿”进军的队伍中又增加了生力军!