著名神经科学家蒲慕明在中国为国家和地区政府推动建立庞大的神经科学研究事业中发挥着关键作用。“中国脑计划”尚未提出具体的资金细节。但中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明，曾在美国多所大学担任学术职务，正在帮助塑造该项目15年的时间表。
为了规避神经系统疾病药物的匮乏，蒲慕明自己的团队希望专注于寻找确凿的证据，证明视频游戏和其他行为训练方法可能为中国老龄化人口产生近期认知益处。蒲慕明最近与《大众科学》谈论了这些计划。
[以下是采访的编辑稿。]
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您能谈谈中国脑计划吗？
它的目标与其他地区启动的脑计划相似，但我认为我们比美国项目更强调脑疾病方面。美国项目更侧重于开发用于观察和操纵大脑回路活动的新技术。
在中国，解决与脑疾病相关的问题尤为紧迫，因为中国人口众多，并且老龄化社会背负着神经退行性疾病。如果我们到2050年找不到治疗阿尔茨海默病的方法，整个医疗系统将会破产。在中国，据估计，如果考虑到预期寿命的延长，到2050年，如果没有找到治愈方法，可能会有数千万阿尔茨海默病或帕金森病患者。
中国项目将如何推进？
我们不能等到我们了解大脑如何工作。我们需要20年才能弄清楚甚至啮齿动物大脑的整个回路，并充分了解它是如何工作的。对于人类来说，可能需要30、40年。这太久了。
展望未来，我们必须首先找到一些方法，例如，诊断大脑功能缺陷。普遍的观点是，应对脑疾病的最佳希望是早期诊断和早期干预，希望预防或延缓疾病的发生。
但目前，与身体的其他系统不同，存在大量的基于定性症状的诊断。在心血管系统中，您定量地了解自己的血压和胆固醇水平，但我们没有定量衡量大脑功能的标准措施。所以我认为这显然是我们需要解决的问题。这可以用我们现在拥有的技术和专业知识来完成。
更详细地描述一下这些诊断技术。
在小规模上，我们已经开始制作大脑功能测量工具包。在更大规模上，我们计划进行更广泛的测量：从感知到多感官整合；工作记忆——记住一个电话号码足够长的时间来拨号，例如；注意力和决策；等等。在大多数测量中，您只需与计算机交互或使用脑电图进行简单的测量。因此，想象一下测量10种大脑功能，并为每种功能得出一个分数，您将拥有可靠的大脑功能指标，供医生进行基于定量证据的评估。在我们的计划中，我们希望能够监测这些功能随时间在大范围人群中的渐进变化，并最终找到可能预测脑疾病的参数。
我们也对开发干预方法以防止特定大脑功能的退化感兴趣。因此，未来神经科医生或精神科医生将查看个人的各种大脑功能测试的分数。然后，他们将开出解决特定功能缺陷的药物，或开出干预方法，例如专门设计的脑力锻炼以改善特定功能。他们不会将您归类为患有双相情感障碍或精神分裂症或阿尔茨海默病。所有这些标签对于那些抵制去看精神科医生的人来说非常糟糕，因为他们不想被贴上患有这些疾病的标签。但是，如果您说您的工作记忆分数正在下降，您应该做一些锻炼，那么与精神问题相关的污名就会少一些。
这些方法是否已开始进入临床实践？
我们实际上正在努力说服上海的医疗保健组织将这种类型的大脑功能测试纳入当地医院的常规健康检查，以便人们除了其他系统的检查外，还要进行这种大脑检查。然后，如果我们有足够10年或15年的数据，我们就可以真正拥有可靠的脑部疾病早期指标，供医生开出治疗方案。
现在或相对较快可以实施哪些具体措施？
我们已经开始意识到，您可以通过训练来预防某些疾病的进展，例如玩视频游戏。例如，您可以这样做来恢复弱视患者的视力。其中一些发现是相对较新的，尚未应用于普通人群。
美国生物医学科学的主要努力仍然是药物开发。我认为这实际上是必要的，但对于脑部疾病来说，它还没有奏效。它对其他疾病有效，但迄今为止，脑部疾病的药物开发在很大程度上是失败的。我们仍然在使用20世纪50年代的精神科药物。从那时起，新药寥寥无几。
我们对各种有助于改善记忆力和预防记忆力衰退的非侵入性项目感兴趣。基本上是玩设计精良的游戏，随着玩家变得更好，游戏难度也会增加。这很像迈克·默岑尼希的Fast ForWord计划[指的是加州大学旧金山分校著名的神经生理学家]，用于治疗学龄儿童的听力和语言缺陷。
中国在这种方法中是否具有某些优势？
对于任何重大疾病，中国都拥有最多的人口——这很明显。例如，上海市精神卫生中心保存了约10万精神疾病患者的连续病历。问题是，存在大量数据，但标准化程度不高。
因此，“中国脑计划”的希望是，通过制定数据收集和数据处理标准，庞大的患者群体将有助于开发诊断或干预工具。如果您没有统一且国际上可接受的标准，那么数量庞大就没有意义。
我们正在组建团队来创建一个全面的大脑功能工具包。这涉及10到15名首席研究员。他们兼职从事这项工作。他们可能花费10%到20%的时间来设计针对特定认知功能的最有效的五分钟测试。他们不会因此项工作获得诺贝尔奖，但他们会感到满足，因为他们的贡献已被广大人民使用并帮助了他们。
您是否需要为该项目构建教育基础设施？
与中国的其他学科（如物理和材料科学）相比，中国生物科学的大多数领域在国际上不具竞争力。神经科学也是如此。因此，迫切需要建设神经科学的研究能力。目前中国神经科学学会约有6000名会员，而美国约有45000名会员。在这6000名会员中，许多活跃的科学家是年轻的研究人员或研究生。实际上，基础神经科学尚未被中国教育系统正式承认为独立的学术学科，政府对基础神经科学的重大研究支持直到10到15年前才开始。在如此有限的研究基础上，您如何才能真正在国际舞台上有所作为？现在许多机构都挤满了年轻人，他们有自己的小团队，而且富有成效。但他们中的大多数人并没有在各自领域取得突破性或开创性的工作。他们所做的主要是延续他们的博士后工作，追随该领域的主要趋势。他们可以在顶级期刊上发表一些优秀的论文，但很少有人产生真正的影响。我认为中国神经科学家要想产生真正的影响，关键是要组建具有独特专业知识组合的研究团队，目标是解决重大的未解决的科学或技术问题。
情况有所改善吗？
我认为科学质量显然在提高，部分原因是现在有很多在美欧接受培训的中国学者回国。在完成博士后研究后，他们更难在美国获得好职位。即使他们有一个好职位，他们仍然必须花费大量时间撰写资助申请。许多回国人员素质非常高。如果他们仍然在美国，他们可能会在主要研究型大学中担任助理教授并具有竞争力。
这就是为什么中国发表的论文在过去10年中大幅增加的原因。缺乏的是更多资深且有成就的科学家，他们是该领域公认的领导者，他们可以规划出进行开创性工作的方法，知道该怎么做，并且可以组织庞大的团队。这种类型的资深人士很少见，需要时间才能发展起来。一位资深领导者的出现需要10到15年的时间。
还存在文化方面的问题。中国科研机构目前的资助和评估体系并不鼓励冒险。新的创新和开创性工作通常需要冒险。大多数科学家倾向于做可以确保获得良好资助的安全项目。
关于另一个话题，您能谈谈中国的灵长类动物研究以及这可能对脑科学产生什么影响吗？
在美国和欧洲，使用非人灵长类动物[尤其是猴子]作为动物模型变得越来越困难。这是一个不好的迹象。鉴于非人灵长类动物对于研究更高认知功能以及研究人类脑部疾病的发病机制和潜在治疗方法的重要性，我们必须维持对这些动物模型的使用。在这方面，我认为中国神经科学家可以做出重要贡献。中国有大量的猴子资源，许多神经科学家对与猴子合作感兴趣。
您能举个例子吗？
最近，我自己的研究所在生成基因改造猕猴方面取得了突破。今年1月，我们在《自然》杂志上发表了一篇论文，描述了表达人类MECP2基因的大脑猴子，这些猴子表现出与自闭症患者相似的几种行为缺陷，包括刻板运动、更高的焦虑以及与其他猴子的社交互动缺陷。我们还能够在两年半左右的时间内获得携带人类MECP2基因的第二代猴子，而通常一代猴子需要五年时间。我们通过一些技巧缩短了时间，这些技巧通过在小鼠皮肤下孵育精子来加速精子成熟。
鉴于最近小鼠基因编辑技术的快速发展（例如删除基因或用编辑后的副本替换基因），人们希望基因编辑技术将适用于猴子，以便开发具有强大遗传基础的脑部疾病的基因编辑猴模型。
仍然存在一个严重的问题，即基因编辑技术不会在单个动物的所有不同细胞群中产生所需的遗传改变。这个问题，被称为嵌合现象，需要解决才能产生有用的动物模型。在小鼠中，您可以通过繁殖来解决这个问题。在几代之后，您可以获得所有细胞中具有相同基因操作的小鼠。我们不能使用繁殖来解决猴子中的这个问题，因为繁殖周期太长，即使使用一些技巧来加速精子成熟也是如此。
但是新的基因编辑方法正在快速发展。我相信猴子的嵌合现象问题将在不久的将来得到解决，然后我们将能够生产许多基因统一的猴模型，这将极大地便利研究人类脑部疾病的发病机制和治疗方法的科学家。