隨著精準的神經信息獲取技術、特定神經環(huán)路示蹤技術、基因編輯技術的發(fā)展與交叉融合，人類對腦科學前沿的探索正不斷深入，這使其成為當今備受關注的生命健康話題。
腦科學與類腦智能領域不僅引導著人類拓展對自身的認識和對科學前沿探索的深度與廣度，還蘊藏著巨大的產業(yè)變革和發(fā)展?jié)摿ΑＮ磥?0年，腦科學的前沿進展將有望帶動腦智能、腦健康等領域的相關產業(yè)發(fā)展，也將為多維度科技變革、多學科交叉人才培養(yǎng)、基于腦認知規(guī)律的教育范式變革注入新動能，在生命健康和人工智能領域為人類社會帶來新的可能。
核心任務是理解大腦的根本機制
隨著全球老齡化趨勢加劇，CNS（中樞神經系統(tǒng)）疾病“早診優(yōu)治未被滿足的臨床需求”這一痛點將進一步擴大和加深，也將帶來超額的醫(yī)療負擔和社會負擔。多年來，針對腦疾病新靶點的藥物研發(fā)進展緩慢，原因在于我們對大腦功能的認知有限，因此腦科學最核心的任務是理解大腦的根本機制。
多學科交叉技術的應用，為加速對大腦根本機制的理解提供了新的發(fā)展機遇。過去10年，一些新工具和跨學科交叉技術的應用，不僅顯著推動了我們對腦科學的研究，也為深刻認識諸多神經系統(tǒng)疾病提供了新手段。未來，大腦成像新技術和新裝備、腦機接口與神經調控等技術，以及與新材料、人工智能技術等領域的交叉融合，將給腦科學領域帶來研究范式的革命，這將使其具有極大的市場開發(fā)價值。
比如，研發(fā)和測量神經系統(tǒng)功能的精細化工具，使得我們能夠更快、更好地對中樞神經系統(tǒng)和神經生物過程進行數據化；光遺傳技術、藥物遺傳技術、基因編輯技術等特定神經細胞的調控技術，使得我們對大腦不同部位之間的關系和功能從相關研究轉向因果性研究等。
以眾多腦疾病領域的基因治療、干細胞、數字療法、神經調控等為代表的未來醫(yī)學新形態(tài)也已逐步展現出特定的“朝陽屬性”。
可以說，未來10年將是研發(fā)針對CNS疾病的創(chuàng)新藥和創(chuàng)新療法的黃金時期：大部分CNS疾病的風險基因可能都會被發(fā)現，特定基因編輯的非人靈長類動物模型的潛在應用，將推動人類對腦疾病機制的理解不斷深入；越來越多的腦疾病相關的腦網絡和神經環(huán)路以及調控神經環(huán)路的新靶點將被發(fā)現，在服務傳統(tǒng)醫(yī)療需求的同時，也有望對醫(yī)療產業(yè)的發(fā)展注入新的“興奮劑”；針對神經退行性疾病來說，來自血液的新標志物與來自認知特征的新標志物的發(fā)現，以及數據驅動的科學規(guī)律新發(fā)現，有助于對目前普遍認為是同一疾病異質性的病人進行分型，進而為精準實施臨床治療提供新方法。
隨著近年來腦科學在分子細胞、關鍵元器件、軟硬件開發(fā)、應用系統(tǒng)、儀器儀表等多方面陸續(xù)取得進展和突破，腦機接口也逐漸進入應用化的軌道。
從短中期來看，由于有創(chuàng)植入技術難度大，有愈傷組織形成和免疫反應的風險，植入灰質內電極的長期安全性未知，因此，腦機接口應用于真正的臨床醫(yī)療還有一定挑戰(zhàn)。
但從長期來看，腦機接口是腦科學領域最重要的發(fā)展方向和平臺技術之一，它提供了一個介入大腦的關鍵工程界面，能夠承載融合未來的調控工具、測量技術、計算解碼方法和新的電極材料及類腦芯片等。一旦實現大規(guī)模部署，由腦機接口提供的數據將會提升我們對大腦的理解，最終促進實現人和機器“一體化”。
腦科學未來產業(yè)或可布局七大領域
根據社會和市場需求，腦科學未來產業(yè)或可重點布局7個領域，即腦疾病動物模型、腦疾病基因與細胞治療、腦機融合智能技術、腦科學研究“殺手锏”技術與資源共享平臺、腦疾病新藥研發(fā)、腦功能訓練與干預的親社區(qū)技術以及基于腦認知規(guī)律的青少年腦智發(fā)育與情緒健康管理。
以腦疾病新藥研發(fā)為例，具體來說，就是針對腦卒中、阿爾茨海默病、帕金森病、腦衰老等重大腦疾病，進行以小分子和多肽藥物為特色的新藥研發(fā)，以及開發(fā)基于組織和類器官的腦疾病藥物篩選技術。
再比如腦科學研究“殺手锏”技術與資源共享，在全球首次解析細胞精度長距離投射猴腦圖譜的腦圖譜解析前沿技術與設備平臺，對諸如此類的“殺手锏”技術與資源進行開放共享。
去年6月，深圳市出臺《關于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群和培育發(fā)展未來產業(yè)的意見》，將重點培育發(fā)展8大未來產業(yè)，其一就是腦科學與類腦智能。目前，深圳腦科學研究和人才聚集態(tài)勢發(fā)展迅速，產業(yè)方面已聚集近百家腦科學與類腦智能及其相關上下游企業(yè)，初步形成了未來產業(yè)集聚發(fā)展的態(tài)勢，而隨著各類共享基礎設施的全面建成，腦科學與類腦智能產業(yè)發(fā)展進程和新型產業(yè)生態(tài)打造也將大大加速。
未來，聚焦腦科學與類腦智能相關戰(zhàn)略科技領域的技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展重大需求，在國家政策的不斷完善和引導下，加大對腦科學與類腦智能領域創(chuàng)新主體、研發(fā)和產業(yè)孵化機構以及人才培養(yǎng)的支持，將為腦科學未來產業(yè)的發(fā)展打造良好的生態(tài)環(huán)境。
腦科學發(fā)展需搶抓歷史性機遇
腦科學與類腦智能領域的學科交叉性、國際前沿性、技術引領性等特征，決定了其與其他傳統(tǒng)產業(yè)的交叉互補以及對新業(yè)態(tài)的催化效應，腦產業(yè)領域的發(fā)展也將對生命健康、醫(yī)療器械、人工智能、教育認知等領域產生巨大推動作用。該領域的突破將有利于開辟新的產業(yè)發(fā)展方向和重點領域，有助于培育新的經濟增長點，形成新的產業(yè)動能，有望為創(chuàng)新驅動發(fā)展提供技術和人才支撐。
圍繞腦科學與類腦智能產業(yè)領域發(fā)展的實際需求，努力建設具有鮮明科學價值與未來發(fā)展趨勢的“新學科體系、新技術發(fā)展路徑、新產業(yè)生態(tài)和新人才培養(yǎng)模式”，是值得深度思考和探索的，而打造腦科學與類腦智能產業(yè)領域“源頭創(chuàng)新—技術轉化—人才教育—社會資本—產業(yè)聚集”的全鏈條未來產業(yè)培育模式，也將有助于推動大灣區(qū)生命健康領域的快速發(fā)展。
（作者：王立平、矣文玲，分別系中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所所長、科技成果轉化助理）
