导语:作为一个应用数学家,我一直关心自己的工作是否能解决当下时代最亟需解决的问题,能切实地改善人们的生活,我不希望做学问成为书斋中的自我沉浸。我希望在复旦类脑研究院能和我的同事们一起做出做有情怀的科学。
本期类脑人物报道类脑君对冯建峰教授就大数据、大脑动态图谱和复旦类脑智能科学与技术研究院的发展方向进行了一次专访。冯建峰教授结合自己的求学、工作经历就时下热点的话题如脑动态图谱、精准医学、大数据和未来的智能生活做出了属于自己的解读,阐发了在这个学科交叉英雄辈出的时代复旦的机会与中国的机会。同时,他也对中国有志于在系统科学和复杂科学中有所发展的青年学者提出了自己的建议。

人到壮年的重新创业


  • 冯老师长年在英国生活工作,是什么原因促使您选择回到国内,并筹建类脑科学与技术研究院?
  • 这个决定是长期且多方原因促成的。首先,复旦的生源非常好,吸引人,这里有一批志力于科研的优秀青年学生;第二,我当前从事的科研方向在国内有很好的发展空间。中国的临床医疗行业正在迅速完善和发展中,临床研究的样本丰富。我现在主要做和疾病大数据相关的研究,由于疾病本身的复杂性,中国丰富的研究样本和数据量可以给我们的基础研究提供坚实的基础,进一步通过数学方法去探究疾病的机制,为公共卫生事业做出贡献。再有,也是非常关键的原因,即:中国政府近年来对基础科研的投入持续增加,在全球范围内,中国投入的增长率在全球处于领先地位。所以,“科研回巢”已成为一种势不可挡的趋势,不止我自己,许多人都愿意回国,做出更多杰出的工作。

类脑君在此插一句哈:听到我们资深科学家谈到科研的发展趋势,各位盆友有木有粉鸡冻,孩纸们,安心留在国内吧,机会大好。欢迎大家前来我们类脑研究院和科研大咖冯院长切磋科学问题。

构建大脑的动态图谱


  • 我们了解到您团队最近在世界著名期刊《Brain》上发表了有关大脑动态图谱构建工作的科研论文。已有数家媒体评论您的这项工作,并称其为我们在理解大脑网络动态变化道路上的一块重要基石,请问:您可否用简单直接的语言阐述下您这篇文章的核心内容?
  • 脑图谱工作很重要。因为我们想弄清楚脑的结构是怎样的,大脑网络之间是如何连接的。包括习大大前不久在两院会议上亦强调过要做脑图谱研究工作。脑动态图谱,用各条道路来做比喻吧,原来的研究着重点在于发现道路是否存在,而我们则具体在timing的探究上,即:具体到什么时间走这条路,这条路什么时间会被用。好比北京到上海,已有硬件道路存在,之前的研究发现了这条路的存在。我们的工作是:我们何时用这条道路从北京出发到达上海。所以这篇文章的意义就比宽泛地研究是否存在这条道路更具体化了。近期,另一篇关于抑郁症方面的研究,是我指导下的一位博士毕业生程炜基于之前我们此方面的研究,进一步找到了抑郁症病灶靶点。当前,全球有16%的抑郁症患者,找到导致患病的地方,这一发现在抑郁症研究上,是一个不小的突破,尤其对诊断与治疗方面会产生更为深入的影响,这一工作成果也刚被《Brain》接收,最近几个月会被刊出。

类脑君携各位小编们在此要再度恭喜冯院长及其即将从事博士后研究工作的程炜博士啦。

大数据与未来的生活


  • “大数据分析”这个术语已流行已久,在今年刚结束的巴西奥运会上,就有许多国家的许多运动队运用大数据分析,对自己及对手的各种状态做分析从而优化比赛,甚至可以预言比赛结果;谈到您的科研工作,实质也是围绕海量数据展开,可否请您为大众科谱一下,何为“大数据”及其如何对未来人类的生活产生影响?
  • 大数据就像是我们当今时代的“液体黄金”——石油,它可以为老百姓带来便利,推动生活智能化的发展。比如开车途中,可以通过数据计算距离最近的加油站、便利店在哪里,前方路途堵不堵,目的地在哪里等这样接地气的生活问题。比如大数据的方法可以更好地替代传统的智商测验,为我们的社会遴选出更多具有创造力的人才。再比如,大数据可以进一步推动商业智能的实现,帮助企业在市场竞争中指定更有效的策略,更好地满足客户个性化的需求。大数据将会深入生活的各各方面已是一种不可逆转的趋势,它可以实现基于普适性下的量体裁衣的作用。

大数据、智能诊断与精准医疗


  • 当然大数据最关键也是最能带给社会积极变化的领域当属医疗卫生领域。单以头痛这件看似很小的病来举例,医生在阿司匹林药物剂量的给予上,基本遵循的是种群统计学规律,也就是说:在一个特定种群里,符合普适性需求,倘若具体到特别个体,可能会出现极端病例。依然举例说明一个发生在身边的真人真事,我的一位同事打麻药,由于剂量过大,当即失去意识,昏迷太久,醒来之后傻了。因此,个体差异性导致在临床中用药的剂量需要被更精确地掌控。大数据的作用恰巧可以起到医疗精准化的作用,具体量化我们所需要的。
  • 精准医疗将会是未来医疗发展的一个重要趋势。人类的遗传和基因组信息将成为临床治疗的一个重要出发点。在我们学院,有许多博士的工作都是通过应用数学的各种办法去更深刻地了解我们自身的遗传信息,从而为预防医学和患者疾病后的治疗做出更科学的评估和判断。
  • 这里,也要说到我们学院正在积极开展的智能诊断项目。在许多算法和基础研究发表后,我们最近也在和企业开展合作,进行智能读片机和智能诊断机器人的开发工作。据统计,脑卒中已成为中国的第一位致残性疾病。我们希望我们的算法能够对脑卒中患者的脑影像做出更准确的解读,我们希望这些工作都能提升医生们的工作效率,提高我们诊断率的准确性,为优化当今中国的医疗环境做出我们应有的贡献。

跨界与学科整合


  • 在当今社会的发展及影响下,跨界已成为一种趋势,而您本人也堪称跨界的先锋人物,鉴于您本人有这样的经历,可否请您给现今年轻学子,特别是想从事交叉学科背景的青年科学工作者一些实际建议?
  • 跨学科研究是非常困难的。首先,对个人背景要求很高。要求科研工作人员懂得不同领域的知识,且是深入了解,而非泛泛而谈。所以希望年轻的学生,青年科研工作者要多花时间在专业知识上。其次,因我自己本身是数学背景出身,现在工作环境周边大部分也是数学家,我们对应用数学方面的研究是期望做到“问题驱动型”数学的层面,解决实际生活中人们的问题。要达到这个层面,是需要有一段时间的沉淀,这点是不太容易做到的。所以希望年轻人能坐得住,静下来,在应用数学方面做出好的成果,同时还能发展理论。

类脑君在此小露个脸,因为肿魔脚着越听越像在听股票讲座哩,诸位有木有?:D。

复旦类脑研究院的未来


  • 请问冯老师对新研究院的发展愿景是什么?
  • 未来研究院的发展方向,我们是有一个宏观、系统的规划。但仅就科研方面,我们有神经形态计算仿真、类脑软硬件开发、类脑智能产业化等多个平台及一个国际联合研究中心。以脑疾病为例:我们希望对精神疾病的治愈率由40%提高至50%,治愈率提高自然会带动科研的突破,这是相辅相成的。除了做Science本身,我们得赋予其情怀,最终目标是要对社会有所回馈,这是我们希望的,也是我认为做得最好的Science。我们研究院每个平台的负责人也是在北美、欧洲各个大学做到领军角色的人物,希望能在大家的共同努力下,做能够应用的数学,将我们研究院打造成为国际一流的产学研结合平台。最后,也祝福工作学习在这里的每一位成员,开心快乐。