小白鼠在聽(tīng)音樂(lè)時(shí)，年夜腦活動(dòng)是什麼樣的？在17日舉辦的以“年夜數(shù)據(jù)應(yīng)用與創(chuàng)新”為主題的中國(guó)科技傳播論壇上，音樂(lè)響起，年夜屏幕中蘇醒小白鼠在聽(tīng)音樂(lè)時(shí)的全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)清楚展現(xiàn)：閃爍的鈣成像信號(hào)不僅呈現(xiàn)了單神經(jīng)元活動(dòng)，也蘊(yùn)含了跨腦區(qū)的信息傳遞、變換信息。

　　清華年夜學(xué)自動(dòng)化系傳授、中國(guó)工程院院士戴瓊海介紹，隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的疾速發(fā)展，人工智能的發(fā)展態(tài)勢(shì)已經(jīng)超出了預(yù)期，但人工智能距離人的智能另有難以超越的差距，隻有通過(guò)樹立腦科學(xué)與人工智能的橋梁，能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

　　“我們現(xiàn)在還不曉得上百億的神經(jīng)元若何進(jìn)行有用的信息處理。”戴瓊海說(shuō)，人工智能和腦科學(xué)的發(fā)展至今無(wú)法關(guān)聯(lián)。通過(guò)研制介觀標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)技術(shù)和儀器，摸索年夜腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)與功效統(tǒng)一的感知與計(jì)算機(jī)制，樹立年夜腦的動(dòng)態(tài)連接圖，把神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論、模子、統(tǒng)計(jì)學(xué)等進(jìn)行有用整合，是科學(xué)家們亟待研討的主要課題。

　　戴瓊海說(shuō)，腦科學(xué)要感化於人工智能，起首要進(jìn)行腦成像研討，樹立起年夜腦神經(jīng)元的動(dòng)態(tài)連接圖。通過(guò)計(jì)算成像獲取海量神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)功效整合數(shù)據(jù)，將神經(jīng)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)相結(jié)合，提醒年夜腦的認(rèn)知模子，從而推動(dòng)人工智能的逾越式發(fā)展。

　　“年夜腦皮層有上百億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元又包括千余個(gè)信息收發(fā)分支，急切須要寬視場(chǎng)高分辯率的動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)和儀器，而高分辯率和寬視場(chǎng)之間存在著固有抵觸。”戴瓊海指出了當(dāng)前顯微成像的焦點(diǎn)難題。

　　“看得年夜了，就看不清十微米標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)元﹔看得細(xì)了，就看不全厘米標(biāo)準(zhǔn)的小鼠全腦﹔看得慢了，就無(wú)法捕獲神經(jīng)元間的動(dòng)態(tài)信息收發(fā)過(guò)程。”戴瓊海介紹，另外，今朝國(guó)際上已報(bào)道的神經(jīng)成像技術(shù)均具有較低的數(shù)據(jù)通量，無(wú)法進(jìn)行介觀標(biāo)準(zhǔn)下高分辯率信息的高速獲取。換言之，即便看得年夜了、細(xì)了，還須要把海量信息採(cǎi)集、記錄下來(lái)。

　　戴瓊海介紹，今朝我國(guó)的“多維多標(biāo)準(zhǔn)高分辯率計(jì)算攝像儀器”研制已獲得了階段性結(jié)果。自立研發(fā)的寬視場(chǎng)高分辯計(jì)算攝像儀器從理論創(chuàng)新、技術(shù)沖破、工程實(shí)踐三個(gè)層面率先沖破了傳統(tǒng)顯微成像中年夜視場(chǎng)與高分辯率之間的固有抵觸和低數(shù)據(jù)通量的瓶頸制約難題，實(shí)現(xiàn)了兼顧“全局形態(tài)”和“細(xì)節(jié)特點(diǎn)”的多標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)。

　　今朝，該儀器已勝利應(yīng)用於腦科學(xué)及腫瘤學(xué)等生物醫(yī)學(xué)研討，在國(guó)際上初次進(jìn)行了蘇醒動(dòng)物中全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單細(xì)胞分辯率功效成像、神經(jīng)—血管耦合機(jī)制下結(jié)構(gòu)信息與功效信息的統(tǒng)一觀測(cè)、腦組織的免疫保護(hù)機(jī)理研討與血汗管藥物的在體篩選等多項(xiàng)沖破性實(shí)驗(yàn)。