著名神經科學家蒲慕明在中國為國家和地區政府推動建立龐大的神經科學研究事業中發揮著關鍵作用。“中國腦計劃”尚未提出具體的資金細節。但中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明，曾在美國多所大學擔任學術職務，正在幫助塑造該專案15年的時間表。
為了規避神經系統疾病藥物的匱乏，蒲慕明自己的團隊希望專注於尋找確鑿的證據，證明影片遊戲和其他行為訓練方法可能為中國老齡化人口產生近期認知益處。蒲慕明最近與《大眾科學》談論了這些計劃。
[以下是採訪的編輯稿。]
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您能談談中國腦計劃嗎？
它的目標與其他地區啟動的腦計劃相似，但我認為我們比美國專案更強調腦疾病方面。美國專案更側重於開發用於觀察和操縱大腦回路活動的新技術。
在中國，解決與腦疾病相關的問題尤為緊迫，因為中國人口眾多，並且老齡化社會揹負著神經退行性疾病。如果我們到2050年找不到治療阿爾茨海默病的方法，整個醫療系統將會破產。在中國，據估計，如果考慮到預期壽命的延長，到2050年，如果沒有找到治癒方法，可能會有數千萬阿爾茨海默病或帕金森病患者。
中國專案將如何推進？
我們不能等到我們瞭解大腦如何工作。我們需要20年才能弄清楚甚至齧齒動物大腦的整個迴路，並充分了解它是如何工作的。對於人類來說，可能需要30、40年。這太久了。
展望未來，我們必須首先找到一些方法，例如，診斷大腦功能缺陷。普遍的觀點是，應對腦疾病的最佳希望是早期診斷和早期干預，希望預防或延緩疾病的發生。
但目前，與身體的其他系統不同，存在大量的基於定性症狀的診斷。在心血管系統中，您定量地瞭解自己的血壓和膽固醇水平，但我們沒有定量衡量大腦功能的標準措施。所以我認為這顯然是我們需要解決的問題。這可以用我們現在擁有的技術和專業知識來完成。
更詳細地描述一下這些診斷技術。
在小規模上，我們已經開始製作大腦功能測量工具包。在更大規模上，我們計劃進行更廣泛的測量：從感知到多感官整合；工作記憶——記住一個電話號碼足夠長的時間來撥號，例如；注意力和決策；等等。在大多數測量中，您只需與計算機互動或使用腦電圖進行簡單的測量。因此，想象一下測量10種大腦功能，併為每種功能得出一個分數，您將擁有可靠的大腦功能指標，供醫生進行基於定量證據的評估。在我們的計劃中，我們希望能夠監測這些功能隨時間在大範圍人群中的漸進變化，並最終找到可能預測腦疾病的引數。
我們也對開發干預方法以防止特定大腦功能的退化感興趣。因此，未來神經科醫生或精神科醫生將檢視個人的各種大腦功能測試的分數。然後，他們將開出解決特定功能缺陷的藥物，或開出干預方法，例如專門設計的腦力鍛鍊以改善特定功能。他們不會將您歸類為患有雙相情感障礙或精神分裂症或阿爾茨海默病。所有這些標籤對於那些抵制去看精神科醫生的人來說非常糟糕，因為他們不想被貼上患有這些疾病的標籤。但是，如果您說您的工作記憶分數正在下降，您應該做一些鍛鍊，那麼與精神問題相關的汙名就會少一些。
這些方法是否已開始進入臨床實踐？
我們實際上正在努力說服上海的醫療保健組織將這種型別的大腦功能測試納入當地醫院的常規健康檢查，以便人們除了其他系統的檢查外，還要進行這種大腦檢查。然後，如果我們有足夠10年或15年的資料，我們就可以真正擁有可靠的腦部疾病早期指標，供醫生開出治療方案。
現在或相對較快可以實施哪些具體措施？
我們已經開始意識到，您可以透過訓練來預防某些疾病的進展，例如玩影片遊戲。例如，您可以這樣做來恢復弱視患者的視力。其中一些發現是相對較新的，尚未應用於普通人群。
美國生物醫學科學的主要努力仍然是藥物開發。我認為這實際上是必要的，但對於腦部疾病來說，它還沒有奏效。它對其他疾病有效，但迄今為止，腦部疾病的藥物開發在很大程度上是失敗的。我們仍然在使用20世紀50年代的精神科藥物。從那時起，新藥寥寥無幾。
我們對各種有助於改善記憶力和預防記憶力衰退的非侵入性專案感興趣。基本上是玩設計精良的遊戲，隨著玩家變得更好，遊戲難度也會增加。這很像邁克·默岑尼希的Fast ForWord計劃[指的是加州大學舊金山分校著名的神經生理學家]，用於治療學齡兒童的聽力和語言缺陷。
中國在這種方法中是否具有某些優勢？
對於任何重大疾病，中國都擁有最多的人口——這很明顯。例如，上海市精神衛生中心儲存了約10萬精神疾病患者的連續病歷。問題是，存在大量資料，但標準化程度不高。
因此，“中國腦計劃”的希望是，透過制定資料收集和資料處理標準，龐大的患者群體將有助於開發診斷或干預工具。如果您沒有統一且國際上可接受的標準，那麼數量龐大就沒有意義。
我們正在組建團隊來建立一個全面的大腦功能工具包。這涉及10到15名首席研究員。他們兼職從事這項工作。他們可能花費10%到20%的時間來設計針對特定認知功能的最有效的五分鐘測試。他們不會因此項工作獲得諾貝爾獎，但他們會感到滿足，因為他們的貢獻已被廣大人民使用並幫助了他們。
您是否需要為該專案構建教育基礎設施？
與中國的其他學科（如物理和材料科學）相比，中國生物科學的大多數領域在國際上不具競爭力。神經科學也是如此。因此，迫切需要建設神經科學的研究能力。目前中國神經科學學會約有6000名會員，而美國約有45000名會員。在這6000名會員中，許多活躍的科學家是年輕的研究人員或研究生。實際上，基礎神經科學尚未被中國教育系統正式承認為獨立的學術學科，政府對基礎神經科學的重大研究支援直到10到15年前才開始。在如此有限的研究基礎上，您如何才能真正在國際舞臺上有所作為？現在許多機構都擠滿了年輕人，他們有自己的小團隊，而且富有成效。但他們中的大多數人並沒有在各自領域取得突破性或開創性的工作。他們所做的主要是延續他們的博士後工作，追隨該領域的主要趨勢。他們可以在頂級期刊上發表一些優秀的論文，但很少有人產生真正的影響。我認為中國神經科學家要想產生真正的影響，關鍵是要組建具有獨特專業知識組合的研究團隊，目標是解決重大的未解決的科學或技術問題。
情況有所改善嗎？
我認為科學質量顯然在提高，部分原因是現在有很多在美歐接受培訓的中國學者回國。在完成博士後研究後，他們更難在美國獲得好職位。即使他們有一個好職位，他們仍然必須花費大量時間撰寫資助申請。許多回國人員素質非常高。如果他們仍然在美國，他們可能會在主要研究型大學中擔任助理教授並具有競爭力。
這就是為什麼中國發表的論文在過去10年中大幅增加的原因。缺乏的是更多資深且有成就的科學家，他們是該領域公認的領導者，他們可以規劃出進行開創性工作的方法，知道該怎麼做，並且可以組織龐大的團隊。這種型別的資深人士很少見，需要時間才能發展起來。一位資深領導者的出現需要10到15年的時間。
還存在文化方面的問題。中國科研機構目前的資助和評估體系並不鼓勵冒險。新的創新和開創性工作通常需要冒險。大多數科學家傾向於做可以確保獲得良好資助的安全專案。
關於另一個話題，您能談談中國的靈長類動物研究以及這可能對腦科學產生什麼影響嗎？
在美國和歐洲，使用非人靈長類動物[尤其是猴子]作為動物模型變得越來越困難。這是一個不好的跡象。鑑於非人靈長類動物對於研究更高認知功能以及研究人類腦部疾病的發病機制和潛在治療方法的重要性，我們必須維持對這些動物模型的使用。在這方面，我認為中國神經科學家可以做出重要貢獻。中國有大量的猴子資源，許多神經科學家對與猴子合作感興趣。
您能舉個例子嗎？
最近，我自己的研究所在生成基因改造獼猴方面取得了突破。今年1月，我們在《自然》雜誌上發表了一篇論文，描述了表達人類MECP2基因的大腦猴子，這些猴子表現出與自閉症患者相似的幾種行為缺陷，包括刻板運動、更高的焦慮以及與其他猴子的社互動動缺陷。我們還能夠在兩年半左右的時間內獲得攜帶人類MECP2基因的第二代猴子，而通常一代猴子需要五年時間。我們透過一些技巧縮短了時間，這些技巧透過在小鼠皮膚下孵育精子來加速精子成熟。
鑑於最近小鼠基因編輯技術的快速發展（例如刪除基因或用編輯後的副本替換基因），人們希望基因編輯技術將適用於猴子，以便開發具有強大遺傳基礎的腦部疾病的基因編輯猴模型。
仍然存在一個嚴重的問題，即基因編輯技術不會在單個動物的所有不同細胞群中產生所需的遺傳改變。這個問題，被稱為嵌合現象，需要解決才能產生有用的動物模型。在小鼠中，您可以透過繁殖來解決這個問題。在幾代之後，您可以獲得所有細胞中具有相同基因操作的小鼠。我們不能使用繁殖來解決猴子中的這個問題，因為繁殖週期太長，即使使用一些技巧來加速精子成熟也是如此。
但是新的基因編輯方法正在快速發展。我相信猴子的嵌合現象問題將在不久的將來得到解決，然後我們將能夠生產許多基因統一的猴模型，這將極大地便利研究人類腦部疾病的發病機制和治療方法的科學家。