杨雄里 中科院院士杨雄里：脑机接口大胆创新，但还有问题要解决

生物节律是生命的基本特征之一，包括动物的昼夜节律和生理周期。对于人类来说，我们的生物钟是如何工作的，为什么会出现失眠等生物节律紊乱的症状？也可能和生物节律有关。

在今年的第三届顶级科学家论坛上，将组织一场关于大脑节律的讨论。会议邀请了2017年诺贝尔生理医学奖获得者迈克尔·杨、、中国科学院院士杨，就生物节律相关的分子和遗传机制、前沿课题和研究进展、相关神经系统疾病、药物开发等方面进行了探讨。

第三届世界顶尖科学家论坛将于10月30日至11月1日在上海举行。包括61位诺贝尔奖获得者，近140位诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖、沃尔夫奖、拉斯克奖等世界顶级科学奖获得者出席。论坛期间，将有130多位科学家的独立演讲和70多个主题峰会，其中大部分将通过互联网向公众直播。

在会议正式召开之前，本刊对中科院院士杨进行了专访，共同探讨了大脑的奥秘。

杨1941年10月14日出生于上海，1963年毕业于上海科技大学。他于1982年在日本获得博士学位。现为复旦大学教授，《辞海》副主编，《神经生物学进展》国际顾问编委。他的主要研究领域是视网膜中的信号传输处理及其机制。

我们对大脑了解多少

长期以来，科学家们对大脑研究表现出极大的热情和兴趣。但不同于其他学科，由于大脑的特殊性，脑科学研究和神经科学研究都有自己的独特性。

杨在接受《华尔街日报》采访时谈到了脑神经细胞有多兴奋以及如何产生信号。这些信号是如何在神经细胞之间传递的？科学家现在对这个过程有了更好的理解。但是我们如何思考，如何有意识，语言是如何产生的，为什么认识一个人并和他交流，我们对大脑的认识还是很肤浅的。

“现在的问题是，我们应该研究在保持大脑或神经系统完整的同时产生意识的过程。这就是难点。换句话说，如何在不破坏整个大脑结构的情况下检测和区分脑细胞活动。这是我们下一步需要投入更多精力去做的事情。”杨对说道。

在杨看来，无创脑成像技术是解决当前脑科学研究的手段之一。目前，科学家们已经通过正电子发射断层扫描、磁共振成像和脑磁场技术对大脑进行了研究。在动物实验中，科学家已经能够在大脑的一个小区域放置数千个电极进行研究。

“我们的脑科学手术技术发展很快，这可能有助于我们做一些复杂的脑科学研究。但需要注意的是，即使有帮助，这样的技术和研究才刚刚开始。”杨对说道。

如何看待脑机接口

杨还特别注重脑-机接口技术，在众多围绕脑的技术中。脑机接口技术并不新鲜。假肢和假肢是脑机接口技术的应用之一。对于一个高位截瘫的人来说，他的大脑完全可以发出命令，但是他的手脚不能动，所以需要一个机器来连接这一段，把大脑发出的命令传递到他的手脚。脑机接口在这个领域有很好的应用。

在采访中，他认为硅谷“钢铁侠”马斯克提出的脑机接口技术非常大胆创新。

“我认为马斯克蒂的技术是一种创新和大胆的尝试，它将改变我们大脑中一些高级活动的过程。他可能会改变我们的记忆，改变语言的功能。现在，他用巧妙、巧妙的外科手术方法，将电极植入皮层，可以通过手段采集和分析脑神经细胞的信号，我认为这是一个突破。它有助于解释我们大脑的认知过程，并提供了一个非常有用的工具。”杨告诉本报记者。

虽然脑机接口大胆创新，但杨认为这项技术也有许多未解决的难题。

首先，分析BCI收集的数据非常困难。因为科学家对哪些信号有用，哪些信号没用知之甚少，信号之间是如何相互作用的。

其次，大脑与电极长期接触是否会产生毒性，影响脑组织，也是问题之一。

第三个也是最重要的问题是个人隐私。“我们可以检测你大脑中的活动，并在不使用侵入性方法的情况下进行分析。虽然还没有到这个地步，但是未来是有可能的。这样，你就没有隐私了。如果你做了什么，每个人都可以用某种方式考验你。”杨对说道。

再者，杨认为，既然大脑可以被探测到，那么它在未来就可以被技术操纵，从而改变人们的思想和社会。“所以当这样的技术发展到未来，社会变成什么样，这才是我们需要认真思考的。”杨对说道。

年轻科学家面临的挑战

我们还有许多关于人脑的未解之谜，这是年轻科学家可以做出巨大努力的重要研究领域。但同时也很难对大脑进行彻底的研究。

在一次独家采访中，杨与年轻科学家分享了他的经历。

针对脑科学研究没有终点的问题，杨认为，年轻学者应该在相对具体的研究阶段为自己设定明确的目标。“你进行的每项研究都应该有一个具体的目标。如果脑科学不涉及高级认知功能，还是可以从一个具体问题来研究。”杨对说道。

至于对大脑的终极研究，也就是对人脑高级认知过程的研究，可能需要长期坚持。“我们应该清楚地认识到，我们只能逐渐接近对大脑的高级研究，但我们可能永远无法完全理解大脑。所以我认为，对于每一个致力于脑科学研究的年轻科学家来说，都要从一个具体的研究问题出发，促进自己的理解，逐步接近最终的目标。”