访蒲慕明：自闭症克隆猴已研究成功，未来将公布

　　新浪科技讯 北京时间11月4日消息，今天，2018腾讯WE大会在北京展览馆举行。基普?索恩（Kip Thorne）、丽莎?兰道尔、蒲慕明等全球顶尖科学家出席会议并发表演讲。在大会举行前夕， 中科院神经科学研究所所长，中科院院士蒲慕明接受了新浪科技的采访。

　　目前，社会各界对我国的“脑计划”都很关注，相对于美国和欧洲来，我国是后起者。对此，蒲慕明院士表示第一个“脑计划”已经准备了4年多了，至今还没有启动，是因为我们要做一个大计划，而且是20-30年的国家大计划，所以需要准备充分。



　　2017年11月27日世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生； 12月5日第二个克隆猴“华华”诞生，目前“中中”和“华华”状况如何，对此，蒲慕明笑称，他们过的很好，他俩是中科院神经科学研究所的宝贝。另外，蒲慕明透露，马上他们要公布一批新的克隆猴，值得一提的是，这批克隆猴是带着自闭症疾病的猴子，将为自闭症的研究提供相关研究模型。


图为蒲慕明在演讲现场

　　网上流传了蒲慕明写给实验室年轻人的信 ，对此，蒲院士表示，他确实写过这封信，但中间有很多内容被其他人进行了篡改。他认为，年轻人最重要的是要投入，这就是他那信中最精髓的目的。蒲慕明笑称，他年轻的时候，一个星期曾7天都待在实验室，他希望致力于科学研究的人，可以全身心投入进行，这样能尽早出成果，尽早成功。（赵河雨）

　　以下为蒲慕明演讲全文：

　　各位来宾，刚才大家听了很多著名科学家谈到对于外在宇宙的理解，我们对于宇宙的起源还包括了生命的起源，我们有一个内在的宇宙就是我们的大脑，我们的大脑到底是怎么回事，我们为什么有这个能力去理解外界的世界？人的认知功能是怎么来的？

　　这个是我们大家都感兴趣的问题。

　　在过去的这四五年来，全世界掀起的一个浪潮，除了人工智能浪潮以外，还有脑科学的浪潮，这个浪潮在欧美、日本都引发了国家性的脑科学计划。我们中国科学家在过去四年里面也做了很大的努力，筹划一个中国的脑科学计划，我们希望这个计划更为完善，成为对于社会更有贡献的一个脑计划。我今天先给大家介绍一下中国的脑计划是怎么回事。

　　中国脑计划可以说是一个“一体两翼”的结构。这个“一体”就是主体是基础研究，理解我们人类大脑认知功能是怎么来的。为了研究各种人类的认知功能，我们需要建立各种平台，同时我们也想理解认知的能力是怎么样在发育过程中出现的，就是认知的发育过程。

　　在这个过程中要理解人的大脑，你必须知道它的结构。任何时候你不知道结构是怎么样的，你很难理解它的工作原理是什么，所以这个结构是什么？就是大脑的网络，成千亿的细胞怎么样连在一起，它有什么样的规则，怎么样处理信息，做这个结构我们就需要一个图谱，就是一个连接的图谱。

　　就像我们看到计算机里面它的结构是什么，我们要分析他的功能必须知道计算机的结构，对于大脑的功能我们必须要知道大脑的网络结构，这就叫做“全脑介观神经联接图谱”，也是我们这个大计划的一部分。

　　当了，这个主体的基础研究在它的“两翼”：

　　第一，我们对社会的需求非常重要，就是理解怎么样去做重要的脑疾病的诊断和治疗。现在的社会面临了很大的问题，就是我们的各种脑疾病都没有办法治疗，诊断也很难早期干预，就是在基础研究上能够有所贡献。

　　第二，我们有另外一个社会需求，就是我们人工智能的发展非常红火，各种应用刚才我们也听说了，都可以有很好的应用。但是我们从长远来说，人工智能现在是一个非常专用性的、做某一种问题的专用智能，不像我们人类的大脑是一个通用的智能。我们的大脑可以举一反三，用很少的能量我们可以做很多的事情，不需要很多的数据我们也可以做很多的决策，这个是怎么来的？

　　所以，未来人工智能要进一步发展的话，就需从脑科学得到启发，包括机器学习的过程，怎么从脑启发的这个概念来设计新的计算模式，新的类似人脑的神经元结构的器件、芯片，甚至是机器人。

　　这个领域我们叫做脑机智能技术，所以这个“一体两翼”是中国脑科学、脑计划中，我们大家都有共识的。

　　当然我们先讲什么是认知，大家都知道认知科学非常重要，认知到底可以怎么看呢？我可以分成三个层面。

　　层面一：认知是对外界世界的认知，包括我们的感知觉，对外界各种感官所收到的信息，怎么样在大脑中引起反应，我们把各种感知觉怎么样整合，感知觉之后怎么样变成运动。有两块，这些东西要注意，对外界世界应该注意什么地方，学习记忆各种分类，做简单的决策，这些是所有动物都有的，从果蝇到鱼到鼠都有这种功能，这种保守的认知功能可以在各种模式里研究。过去这几十年来，在用小型的动物来研究对外界世界的认知，已经有很成熟的进展了。

　　层面二：非我的认知，这就不是所有动物都有的。比如说我们有同情心、同理心，别人想什么，我可能知道你在想什么，我们可以参与很复杂的社会行为，以及“我跟你是有差别的”，对自己有一个自我意识。这些是怎么来的？这些就不是所有动物都有的，可能我们要到灵长类才有，所以我们叫做非灵长类应该是最好的模式。

　　猕猴是最靠近人类的实验动物，我今天要特别讲非灵长类也是因为这个原因。在这个里面我们希望中国的脑计划，把这个也当成一个重心，因为中国在灵长类的研究现在是世界领先，而且我们的资源也是最丰富的，所以我们有机会成为这个领域的领跑者。

　　层面三：更进一步，这个层面的认知，我们叫语言的认知。只有人类才有语音交流，有丰富的句法、文法，可以有无限的句型的变化。这不是（自然界）所有的语音交流，动物也有语音交流，有声音交流，但是它没有语言，语言只有人类有，连黑猩猩（最靠近人的动物）都没有，都不能做到这一点。

　　那我们怎么样理解语言呢？语言的理解、语义的理解，也是人工智能里面临最大的问题。语音识别可以，面孔识别可以，你要讲一句话，你让一个机器懂你，真正能够完全理解你的意思，这还很困难，原因是我们对于语言的理解还是不够。

　　所以在个领域，对语言的认知理解，会对未来的人工智能，包括你可以想象一下，将来的一个机器人，你讲什么话，它都懂你的话，它可以学，将来变成你生活的一部分，这种真正具有人类智能的机器人，这是我们想象中的未来，这都要靠着我们对最上层的语言、认知的理解。

　　我们可以在人身上来理解。人类因为疾病损伤造成了语言障碍，你可以研究怎么回事儿，哪个脑区有问题，但是我们真正要理解语言的来源，我们必须要用动物做实验。

　　比如说我们把一个猴子，不会说人话的猴子，我们把人类跟语言相关的基因放在猴子的大脑里面，也许它的网络结构就变化了，它发音的能力也变化了，（从中）也可以看到人的起源是什么样的，我觉得这是一个很有意思的未来领域。

　　要理解人类的大脑，我们说的这个图谱，这个图谱是什么意思？我们说人的大脑图谱可以有三个层面。

　　大家很熟悉的去医院里面做核磁成像，它可以给你一些大脑大致的结构，非常宏观的结构，但是真正要理解大脑必须要有一个介观的理解，我们就叫介观层面的理解，就是脑图谱最关键的一个内容，就是叫有细胞分辨度。要知道是哪一类的细胞跟另外一类细胞之间的连接，这个叫介观的连接图谱，这个也是在中国脑计划里面一个核心项目。

　　当然，我们可以看得更细，到微米、纳米以下的微观层面的图谱，这个就更复杂了，现在还没有到能够分析微观层面。所以这个层面也是未来的10年、20年来，中国脑计划和世界脑计划都关心的内容。

　　举个例子，这个大脑复杂性可以从这么一个图看出来，这里只有52个神经细胞，它在全脑的投射我们把它画出来了，你可以看它的复杂性。我们的人脑有1000亿个神经细胞，所以你可以想象大脑的复杂性，要理解它是有很大的工作要做的，我们为什么要做这个图谱呢？而且我们要以猕猴来做呢？

　　猕猴是最靠近人类的实验动物，因为它跟人类最靠近，理解它的结构我们就可以更容易理解人的结构，最终我们还是要理解自己的大脑。所以（我们把）做猕猴的全脑图谱作为一个目标，这个是我们中国脑计划的目标。由于这个动物的模型跟人类比较靠近，所以我们可以对高等的认知功能，我刚才讲的对自我、非我的认知，对语言的认知我们可以有进一步的理解。

　　脑疾病出了问题，这个猕猴也是一个很好的模型。猕猴的疾病模型，我们可以研究它这个问题到底是在什么地方。像刚才我们讲到的，你可以用光遗传的方法刺激某一个环路，让某一个功能恢复。

　　到最后，现在非常重要的就是我们现在的宏观图谱，就是你在医院里面可以拿到这些MRI的图谱，我们不能够完全理解它的意义，因为它是非常宏观的，而且每一个分辨度不够。所以我们有了猕猴的宏观图谱加上我们的介观图谱，知道有细胞分辨度的联系图谱了，我们就可以理解我们很多在医院里面得到的信息，大量的信息到底是什么意思、什么意义，怎么样去诊断各种疾病，这是一个很有使用价值的图谱。

　　所以，我们这个图谱包括了几种图谱，一种我们要知道这个大脑里面各种基因的分布是怎么样的，大脑到底有多少种类的细胞，这个是很奇怪的，我们现在最简单的一个问题，对于我们大脑的理解，它的原件我们还搞不太清楚。到底有多少不同的细胞，现在有人说几百种，有人说是上千种不同的细胞，因为细胞不同功能就不一样，做出来的连接就做不同的事儿了，所以我们一定要把细胞的种类分清楚，这个是细胞类型的图谱。

　　当然这个图谱做出来，我们最终要追踪它的连接，连接是关键。所有的大脑功能都是靠连接出来的。所以知道是哪一类细胞能够做细胞特异性连接的追踪，我们才能够真正得到所谓的连接图谱。当然，有了这个结构图谱，我们还知道它的功能，我们需要用各种方式来调控，看特殊连接上，它的活动是什么样子，（运行）怎么样功能的时候对应什么样的活动，出了问题我们可以调控它的活动，所以这就是功能性的研究。

　　当然，做这个我们有各式各样的平台要建立，我就不细讲了，这些平台都是全世界都在努力建立的，关于脑研究的平台，包括你怎么样观测、调控大脑的神经细胞，怎么样追踪它的连接。

　　最后，我们有特色的非人灵长类的基因操作平台，因为我们可以把跟疾病相关的基因，在猴子里面敲出或者敲入，改变它，使它产生有人类疾病的症状，我们就可以拿来做研究，研究怎么样的方法可以治疗这个疾病，做好了以后我们开始运用到人的身上。

　　所以这是在疾病方面，我们希望能够针对几种重要的疾病进行研究。在发育期间，我们大家都知道有孤独症、智障，这些问题是我们现在社会面临的，至少有1%的小孩子、年轻的儿童有孤独症的征象，我们将来要有能够诊断治疗的方法。我们在中年有各种精神类的疾病（比如抑郁症、各种成瘾，包括网络成瘾，这些都是未来要面临的问题。还有老年的退行性疾病，神经元退化死亡造成的老年痴呆，这些都是需要能够解决的。

　　我们要能够理解发病的原理，要能够找到各种诊断的方法。我们要有各种干预的方法帮助早期诊断，病还没有真正发生的时候，早期的干预是将来脑疾病诊断最好的方式。像退行性疾病，细胞都死亡了，你要怎么治疗，你最好在还没有死亡的过程之中就早期地干预，使它死亡缓慢，退化缓慢，就可以推迟脑疾病的出现。

　　所以早期诊断与早期干预是非常重要的。这些工具必须要在动物的模型上先做，不能直接在人身上做，所以我们就需要有各种动物的模型，非人灵长类的模型，来研发、检测药物的效果或者刺激干预的效果，是不是能够在动物疾病模型的猴子上做成。我们也希望建立各种临床平台，包括各种数据平台、血样平台、脑库、训练中心。

　　我刚才讲的是应用在脑疾病的方面，中国脑计划将来要做的。我们当然也希望做成另外一个应用，脑机智能技术。这里面包含了各种跟脑机相关的研究，首先就是脑机接口跟脑机融合的技术，用大脑的信息控制机器、假肢等等，这就是脑机接口。

　　当然我们还有各种电的、磁的、超声的调控大脑的器件，这可以帮助治疗各种疾病。我们知道它的环路技术，我们可以刺激特殊的环路，这就不是整个药物的治疗、干预，而是物理、生理的干预。这种干预有特异性，可能比药物更好。现在脑疾病的药物都很少有非常有特异性的，常常有副作用，有效性也很有问题。

　　当然我们现在在不断地研发药物，同时我们需要有各种物理刺激的方法。

　　脑启发的人工网络的模型和计算方法，这个是现在的深度网络的计算模型，是一个非常固化的一个连接模型。我们人类大脑的连接是可以变的，有很大的可塑性，怎么把人脑或者从动物模型里面得到的、真实的生物脑的连接模式，怎么样应用到人工网络计算，机器学习的方式上，这就是将来要做的。

　　我们当初说要做各种计算的方式，是一个方面，器件也是一个方面。怎么样做出芯片、器件、处理器跟大脑神经元的结构是比较类似的，就像类脑的器件，怎么样最终做出一个类脑的机器人，这都是这个领域需要做的。

　　我现在大致总结一下，我们这个研究在中国可能大家会注意到，发展非常地迅速，而且很可能是世界领先的一个领域。这个领域我们希望能够做到的是什么呢？通过这个能够理解高等生物的认知功能，在世界的前沿上能理解得更清楚，我们才会产生各种模型。动物模型都是带着疾病的，然后我们研究各种治疗干预的方法，这个是我们未来中国非灵长类研究的方向。

　　我举一个例子，我们最近做的非灵长类的，我们把人的基因跟自闭症的基因在猴的受精卵里面表达，得到有自闭症的猴子出现。人的自闭症基因这上面是各种染色体里面都插入外来的基因，插入之后这个猴子它有各种表情，包括重复活动、反复的动作。

　　自闭症最常见的就是喜欢做同样的动作，这个猴子同样在笼子里面同样地打转，同一个方向不断地转这种活动，它也有很高的焦虑症，焦虑性要比其它的猴子要高，它跟其它猴子在一起玩耍的时间特别少，它喜欢单独在一边，跟其它的野生猴或者其它的转基因猴不一起玩耍。社会的孤独症反应在它的行为上面，所以这种猴子我们现在可以说是一种模型，但是我们需要很多这样子的模型。

　　我们也有的猴子它的睡眠睡不好，在睡觉的时候它会有动作，它的动眼睡眠、非动眼睡眠都达到了下降，它是怎么来的呢？是把一个焦虑的基因从胚胎中把它消除了。我们知道人身上所有的组织里都有焦虑的激素，这个激素随着时间的波动，白天昼夜都不一样的，波动是非常明显的，白天跟黑夜这个波动在这个猴子身上就消失了。

　　这种猴子我们现在你可以看到它。最左边是运动的轨迹，野生猴在笼子里到处跑；另外一个是消除这个基因的母猴子，它躲在一边它不动，有人来往就往笼子上面跑。这个症状两只对照，雌猴都是活动很少，有抑郁和焦虑的症状。

　　像这个猴子我们现在已经在做它的克隆，因为它的症状非常明显了。它克隆出来了一批，这个结果还没有公布，我们今年年底之前要有一个新闻发布会，以这个猴的模型来克隆的猴，如果有一批猴子出来的话，我们可以做疾病的研究，这就是我们说克隆猴的模型我们在世界上是领先的。

　　我们最后给大家看一下我们做的克隆猴，什么叫克隆呢？也就是把一个猴身上的体细胞，大家都记得吴承恩的《西游记》，孙悟空把身上的毛一拔、一吹，出来一大批猴子，那就是克隆。500年前的神话，体细胞的克隆。我们现在实现了，你可以把它的体细胞放在碟子里面养，把它的细胞里面的核，带着它的基因，把这个核放到一个卵里。卵自己的核拿掉了，把体细胞的核跟卵融合，进到重新重建的新卵中。把这个卵放到代孕的猴子里面，让它怀孕出生下来，它的基因表达都是体细胞，你有一大堆成纤维细胞，出来就是一大群同样的（猴子），像双生的孩子一样。

　　我们现在第一批克隆猴是两个，中中华华大家都知道，中中华华的基因表现很清楚，你看它的DNA指纹检测，完全是体细胞的基因，不是它代孕妈妈的基因。中中华华现在活得很好，它现在跟野生猴子在一起，你都分不出来它跟野生猴的差别。我们不能在它身上做实验，我们把它当作宝贝，我们绝对要让它过最好的生活，活得最长。

　　这是我们的两个英雄，都没有出过国留学的年轻科学家，土生土长的，我们自己培养的科学家。刘真是博士后，孙强是我们的平台主任，他们两个人带着一群工作人员，20个人左右的工作人员，把这个东西做成。我们做了5年，在国际上20年来大家都想做，但是没有做成，但是我们做成了，非常高兴。

　　克隆猴到底是什么意思呢？第一个，我们现在同样齐全背景的猴子，我们可以很快得到一批，在一年之内就可以得到这样一批猴子，这个猴子拿来有什么好处？我们可以研究神经生物学的问题，也可以研究疾病问题。因为我们拿的是体细胞，体细胞我们可以在体外编辑出很精确的基因编辑，编辑好了我们才移植到卵里面，让它存活。非常准确的基因编辑产生的猴的模型，可以做临床前的药效或者治疗效果的检测用。

　　最后，我们为了研究图谱，基因的背景都不一样，做出来的图谱都不一样，看你怎么决定，所以我们要有标准猴来做图谱，就是要做各种工具猴。研究猕猴大脑的图谱，我们也在走重要的一步。

　　我今天就讲到这里，谢谢大家！