文/胡月
近年來星空人工智能技術火熱,多元、交叉、融合……這樣的詞在生活里越來越常見。在科學界,同樣也有一批跨越多學科的科學家。破解人腦工作機制、實現(xiàn)用計算機模擬大腦工作。
站在十四五規(guī)劃的起跑線上,復旦大學類腦智能科學與技術研究院全體科研人員,堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,在構建科研大平臺大團隊中承擔重大創(chuàng)新任務,培育國家戰(zhàn)略科技生力軍,在腦與類腦科研高地上戮力前行。
行而不輟 未來可期
賈天野,復旦大學類腦智能科學與技術研究院青年研究員。長期從事人類認知行為、腦神經(jīng)影像和生物信息學等方面的跨學科交叉綜合性研究,尤其是基于大樣本神經(jīng)影像遺傳學數(shù)據(jù)探索人類認知行為及精神障礙的復雜神經(jīng)生物學機制。
具有跨多學科的教育和科研背景,本科畢業(yè)于復旦大學物理系,后赴英國伯明翰大學攻讀并獲得計算基因組學博士學位,并在世界著名的倫敦國王學院精神病學、心理學和神經(jīng)科學研究所(其精神病學/心理學研究在“US News全球?qū)W科排名”中位列全球第二)任生物信息研究員6年。2017年年底回到復旦大學,在類腦智能科學與技術研究院任職,于2018年獲得上海市“浦江學者”及國家自然科學基金青年項目資助,并于2021年獲得國家自然基金優(yōu)秀青年基金項目資助。
本科畢業(yè)后,賈天野遠赴英國伯明翰大學攻讀計算基因組學博士學位。計算基因組學是一門運用高性能計算機和信息技術,對基因組數(shù)據(jù)進行計算分析和統(tǒng)計建模的學科,屬于遺傳學范疇。從傳統(tǒng)的物理學轉(zhuǎn)到新興的計算基因組學,無論是研究內(nèi)容,還是研究方法上,都有著很大的區(qū)別,也意味著研究者要付出更多的努力。“挺坎坷的。”回憶起讀博時光,賈天野不禁感慨。確實,不僅要快速適應、熟悉一門新的學科,還要在短時間做出成果,實屬不易。苦心人,天不負。5年后,賈天野最終順利畢業(yè),達成了“學生物”的夙愿。
賈天野再接再厲,通過神經(jīng)影像的全基因組關聯(lián)分析、行為遺傳學分析及動物模型驗證,發(fā)現(xiàn)并確認了VPS4A基因作為腹側紋狀體獎賞加工及多動行為的遺傳學基礎,并提出可能的分子神經(jīng)調(diào)控通路。論文發(fā)表在2016年的PNAS上,并被荷蘭皇家科學院Barbara Franke院士在多個綜述中作為影像遺傳學的重要早期范例詳細引用。
因熱愛而努力 因努力而收獲
賈天野出色的研究成果,引起了星空人工智能與大數(shù)據(jù)研究專家、類腦星空人工智能科學與技術研究院院長馮建峰教授的關注。
2015年,復旦大學類腦星空人工智能科學與技術研究院誕生。早在2014年,研究院尚在籌建之時,馮院長就曾動員賈天野回國。回歸祖國,以一身本領回饋母校,也是賈天野深藏內(nèi)心多年的夙愿。面對馮教授的邀請,賈天野立刻答應并加快結束已開展的研究工作,以期早日歸國。研究院建成后不久,賈天野作為青年研究員全職加入進來,在馮建峰教授等學術帶頭人的帶領下,繼續(xù)針對人類認知行為和精神障礙進行神經(jīng)影像及遺傳學研究,并在回國后的短短幾年內(nèi),連續(xù)做出了多項重要的研究成果。
就在最近,針對“負向信息調(diào)控紊亂”與酒精濫用的關聯(lián)這一新興的研究方向,賈天野與指導的博士生謝超一起,基于在人類認知行為、神經(jīng)影像數(shù)據(jù)上的發(fā)現(xiàn),以及動物模型上的證據(jù),以“互補性原理”出發(fā),原創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)并提出大腦“內(nèi)側眶額葉”對中腦危機響應中樞“背側導水管周圍灰質(zhì)”不同類型的調(diào)控紊亂可導致強迫性或沖動性酒精濫用的雙通路模型。相關共同一作兼共同通訊論文發(fā)表于2021年的Science雜志子刊、國際權威綜合性期刊Science Advances上。這一研究的發(fā)現(xiàn)因為突破了傳統(tǒng)上專注于“中腦-邊緣”獎賞系統(tǒng)的成癮問題研究范式,被英國皇家學會Barry Everitt院士稱贊為“極其重要”。而英國醫(yī)學科學院David Nutt院士認為此研究“見解深刻”,并對新的治療手段的開發(fā)具有重要的啟發(fā)作用。
針對青少年中常見精神障礙共病和分型的神經(jīng)基礎這一關鍵科學問題,賈天野從“強化”相關的特異性神經(jīng)環(huán)路入手,構建多任務模態(tài)神經(jīng)影像大數(shù)據(jù)解析多維度行為數(shù)據(jù)的研究新思路/范式,揭示了精神障礙相關行為在不同認知神經(jīng)環(huán)路上的特異性神經(jīng)標記物,為跨疾病診斷及分型治療提供了重要的理論基礎,被英國皇家學會Trevor Robbins院士稱贊為“開創(chuàng)性的研究”。相關一作兼共同通訊論文發(fā)表于2020年的Nature雜志子刊、國際權威綜合性期刊Nature Human Behaviour上。
探索大腦宇宙 并肩科學光芒
作為青年研究員,賈天野在馮建峰院長的指導下開展研究工作。同時,作為年輕一代的科研骨干,賈天野身邊也聚集了數(shù)位優(yōu)秀的博士生,在他的指導下,他們實現(xiàn)了快速成長。類腦科學往往涉及大量的多學科交叉融合的前沿研究方向,需要不同學科背景的研究者進行思維的碰撞,僅僅依靠某一學科,某一個人“單打獨斗”很難取得突破進展。
他的團隊匯聚了來自基礎心理學、生命科學、統(tǒng)計學及應用數(shù)學方向的博士生,他也總是會鼓勵學生們互相幫助、互相學習,從個人獨特的研究視角去切入腦科學領域的重要問題,并在這個過程中實現(xiàn)個人的進步和團隊整體研究能力的提升。研究院有個傳統(tǒng)——每周二下午都會組織固定的大討論,討論會的內(nèi)容覆蓋數(shù)學、物理學、神經(jīng)科學和臨床醫(yī)學等多個學科,還吸引和集聚了國內(nèi)外各個學科專業(yè)的科研合作者,常常是100余人同時在線參與,層次和水平不亞于一場國際論壇。這是難得的頭腦風暴和學習的機會。賈天野總是會帶領學生學習、觀摩、“參戰(zhàn)”。
“現(xiàn)在,張江國際腦庫ZIB已擁有UK Biobank、ABCD、HCP等國際共享腦科學數(shù)據(jù)庫共52萬余例。而到2023年,它將完成圍繞精神分裂癥、抑郁癥、自閉癥、腦卒中、精神退行性疾病以及大學生人群等6個隊列共1.5萬人次的數(shù)據(jù)采集,包括環(huán)境、行為、遺傳、腦影像、神經(jīng)等5-O尺度數(shù)據(jù),并在全國建立多個腦科學數(shù)據(jù)庫臨床合作點。”說起ZIB,賈天野如數(shù)家珍。據(jù)了解,ZIB也將與全球主流生物數(shù)據(jù)庫建立安全、互利的合作共享機制,致力于建成全球最大規(guī)模的全維度腦數(shù)據(jù)庫和算法中心之一。
當然,跨學科只是手段,跨學科研究的目的,還是要做有情懷、有利于經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活水平提高的科研。在賈天野身上,就充分體現(xiàn)了這樣的家國情懷。不論科研創(chuàng)新如何變,支撐科研工作者走得更遠的,正是這樣的使命和擔當。
星空人工智能技術網(wǎng) 倡導尊重與保護知識產(chǎn)權。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權等問題，煩請30天內(nèi)提供版權疑問、身份證明、版權證明、聯(lián)系方式等發(fā)郵件至1851688011@qq.com我們將及時溝通與處理。！：首頁 > 大數(shù)據(jù) » 持之以恒 拼出下一代星空人工智能