呼之欲出的脑科学图景

思柯

宇宙起源和大脑研究是21世纪比肩的科学谜题。今年3月，欧航局根据“普朗克”太空探测器传回的观测数据，发布了迄今最为精确的宇宙地图，并对现有宇宙理论进行了修正，宇宙年龄也被重新确定为138.2亿年。无独有偶，在脑科学研究领域，一项叫做“大脑活动图谱（BAM）”的计划被提上议事日程，旨在拓展人们对人类大脑健康或病理状态的认识，脑科学图景也大有呼之欲出之势。

人类大脑可谓宇宙中已知最为复杂的事物，仅构成大脑的神经元就约有1 000亿之众，神经元与突触连接形成的活动通道的数量更是不计其数。探究大脑的结构和功能，揭示大脑如何运作，构建完整的大脑理论是脑科学研究的重要内容。自20世纪初卡哈尔研究大脑微观结构、创立“神经元学说”以来，脑科学研究在神经活动过程、离子通道和信号转导、神经系统基本和高级功能、神经发育生物学以及方法论等领域均取得了丰硕成果。但鉴于大脑的复杂性，脑科学真正实现革命性的突破还有待时日。

此次BAM计划出现在2013年美国国情咨文中，体现了美国政府对脑科学研究一贯的支持态度，也是美国对欧盟“人脑计划（HBP）”的一种呼应，HBP作为欧盟立项的两大超级计划之一，经费资助达10亿欧元之巨。BAM计划的其中一位发起人乔治·丘奇认为，BAM的目的就是让我们可以从复杂的神经网络中读写单个神经元。随着诸如合成生物学、纳米化学、光学纤维等领域新技术的不断成熟，BAM计划将引领脑科学研究进入大科学时代。若获批准，这一计划也将耗资数十亿美元。

脑科学研究的意义还不仅在于基础科学和临床应用，诺贝尔医学奖获得者杰拉尔德·埃德尔曼曾这样阐述科学理解意识的意义：首先，精神与物理事件的关系将得以厘清，从而澄清一些著名的哲学难题；其次，一个成功的意识理论或将揭示幻象的根源并阐明价值在现实世界中的位置；基于脑的理论还对我们的创造性观念有用，可以弥合科学与人文的分裂。实现这些目标也许能影响和推动基于生物学的认识论的形成，而最惊人的成果将是人工意识的构建。当然，脑科学图景绝非一蹴而就，值得我们为之付出十年、数十年乃至更久的努力。

此外，尽管性别与大脑研究始终被争议包围，但神经科学家确实发现了人类大脑存在性别差异，比如男性大脑比女性的重，女性大脑则拥有更密集的神经元和更多灰质。然而，这些差异却从未显示过女性不适合科学研究——现状却似乎并不尽如人意——本期 “科学与社会”栏目重点探讨了科学领域的男女平等问题，虽然“男女皆可投身科学”，但研究数据显示，女科学家仍然面临性别歧视、工资和资助不平等，而且更容易离开科研岗位，这也是值得我们关注并值得我们去努力改变的。