人腦大約有1000億個神經元，是人體中最復雜的部分，也是宇宙中已知最復雜的組織結構。“腦科學計劃”簡稱腦計劃，主要包含以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究和以建立、發展人工智能技術為導向的類腦研究，旨在探索大腦運行機理、增進精神衛生和防止神經疾病、發展人工智能技術，最終達到認識大腦、保護大腦和創造大腦的目標。因其對人類健康、認知、國家安全等領域的戰略意義和深遠影響，自21世紀初以來世界各大國紛紛開展“腦計劃”，并將其納入國家級科研計劃，視為國家戰略。

中國實現意念控制無人機機器人 或研智能戰士

競爭日趨激烈——

全球掀起“腦競賽”熱潮

自有人類歷史記錄以來，大腦奧秘始終是人類關注和探索的熱點，更是現代科學面臨的最大挑戰。隨著生物學、醫學、神經科學和認知科學的發展，人類深刻認識到腦科學研究的重要意義，探索大腦的科學熱情更加高漲。進入21世紀后，隨著新型成像技術、匯聚技術以及基于計算和信息通信技術平臺的出現，腦科學研究的時代才真正到來，神經環路、計算神經科學、腦機接口等領域不斷取得突破。

2004年，美國推出“神經科學研究藍圖”框架。2011年，發布神經科學10年計劃：從分子到腦健康。2013年4月，美國政府正式公布“推進創新神經技術腦研究計劃”，宣布在大腦結構圖建立、神經回路操作工具開發、大規模神經網絡記錄技術開發等9大研究領域開展重點資助研究。

2002年至2009年，歐盟對150余個腦科學研究項目展開大規模資助。在此基礎上，2013年，歐盟正式提出“人腦計劃”，試圖以超級計算機技術來模擬腦功能，在未來神經科學、未來醫學和未來計算等領域，開發出新的前沿醫學和信息技術。

此外，加拿大、日本、德國、法國、英國等國家也先后推出本國的腦科學研究計劃，主要聚焦在研究各種腦功能和腦疾病的機理，希望搶占其未來技術制高點、掌握未來戰略主動權。與此同時，許多世界級企業也紛紛推出自己的人工智能大腦計劃。谷歌實驗室和IBM致力于構建龐大的人腦神經網絡模擬系統。

技術日新月異——

奠定規模化應用基礎

全球范圍的“腦計劃”啟動以來，圍繞大腦開展的科技創新和科學發現不斷涌現。神經標記和神經環路追蹤技術、大腦成像技術、神經調節技術、神經信息處理平臺等多個研究領域取得進展。許多國家將腦功能障礙疾病診治放在突出位置，如自閉癥、心理障礙、抑郁癥以及神經衰退、阿爾茨海默綜合癥、帕金森綜合癥等疾病是這項計劃首先要攻克的目標。

2012年，美國哈佛大學在腦結構的研究方面取得突破，其開發的新型核磁共振掃描技術，使精準探索大腦內部結構成為可能。

2014年，美國威斯康星大學依托可靠神經接口技術開發的腦結構研究技術使大腦神經網絡活動可視化逐步實現。

在腦機接口技術方面，人類用意念控制物體的設想終于實現，大腦控制外部設備以及大腦控制另一生物體的異體控制技術已經取得成功。借助腦電設備，日本研發的腦控自行車、德國的腦控汽車、美國的腦控機器人等新技術層出不窮。2016年，美國腦控無人機大賽，“意念”操控無人機飛行距離達到9米。

我國信息工程大學基于腦機交互技術已經實現了腦電波控制機器人的動作控制和飛行器的飛行狀態控制等，借助腦電設備，實現了用“意念”控制無人機和機器人的腦控實驗。

在類腦科技研究方面，2013年德國科學家制造出納米憶阻器元件，隨后美國和澳大利亞學者通過納米尺度的憶阻器矩陣，制造出世界首個能模仿人腦的電子記憶細胞。同時，模仿人腦的神經形態芯片、具備人腦處理功能的仿腦處理器、認知計算機技術等智能技術紛紛問世。

軍事潛力巨大——

催生認知空間“制腦權”爭奪

隨著腦計劃發展戰略的推進，腦科技在軍事領域的地位和價值日益凸顯，“制腦權”已經成為未來軍事較量新的高地。

在軍事上，腦科學的發展為作戰理論變革、武器裝備智能化發展帶來了重大機遇，成為當前世界軍事科技競爭中最前沿、最具挑戰性的領域，其軍事應用前景主要體現在“仿腦”“腦控”“超腦”“控腦”四個方面。

例如“仿腦”，它主要是通過借鑒人腦運行機理，開發出具備人類識別、推理和判斷能力的信息處理系統、智能武器裝備或高智能機器人。目前，這類裝備已經從實驗室走上軍事應用。美、俄、日等國均裝備有此類高智能機器人。

“腦控”，則是借助腦機交互技術實現人與機器的高效融合，從系統層面提升武器的戰斗效能，在復雜戰場環境突破人類的生理極限。美國國防高級研究計劃局開展的“阿凡達”尖端軍事科研項目，就是通過開發“外骨骼服”來擴展人類機能，控制進攻性武器和系統。

“超腦”，是通過電磁、超聲波、激光等方式實施神經刺激，激活大腦潛能，激發大腦功能，達到智力、感知力、注意力等人體機能提升的目的。美國的“不眠戰士”計劃就是其典型應用，以“溫和”電刺激大腦的方式幫助士兵在高風險軍事行動中保持長時間的高度清醒和警覺。

“控腦”，則是利用技術手段實現對人的神經活動、思維能力等進行干擾甚至控制。

延伸閱讀

人造突觸催生“智能參謀”

據媒體報道，近日韓國科學家研制出迄今為止能耗最低的人造突觸。與以前產品相比，它能更好地模擬人腦神經元之間的關聯。研究人員表示，這一突破有望使研制大型類腦計算機成為現實。

新型人造突觸是一種晶體管，能通過開啟和關閉模擬生物突觸傳送信號。研究表明，神經元每次釋放信號，生物突觸消耗的能量約10飛焦(千萬億分之一焦耳);而新型人造突觸每活動一次，只消耗1.23飛焦，這使其成為迄今以來能耗最低的人造突觸。

研究人員解釋稱，新設備由一種有機材料彼此包裹構成，這些材料可幫助人造突觸捕獲或釋放帶電離子，模擬生物突觸的工作原理以及電閘開關的方式。此外，這種人造突觸還模擬了人類神經纖維的形狀及柔韌性。

現在，研究人員已經開發出微小機器，相比之前的產品可以更好地模擬人類大腦神經元之間的連接。未來人造大腦的能耗和存儲密度將趕上甚至超過生物大腦，有望催生更智能的機器人、自動駕駛汽車、數據挖掘、醫療診斷、證券交易分析以及其他人工智能交互系統。

智能型處理器催生了智能武器裝備的發展，有人把智能武器裝備形象地稱為有思維的“智能參謀”。不久前，圍棋大賽機器狗戰勝李世石，使人工智能深度介入指揮決策出現了一線曙光。人工智能的這次重大突破表明，電腦完全可以模仿經驗思維、形象思維、直覺思維等人類才具備的思維方式。如果電腦既精于計算，又善于“算計”，既能做計劃、定方案，又能出戰法、生謀略，那么未來戰爭中人工智能以“電腦參謀”的身份進入中高級指揮所，實現“人謀”與“機謀”的結合，就不再是天方夜譚。

軍事領域對智能化的需求是多方面的。除指揮決策領域外，人工智能水平的提升對武器裝備、作戰支援、軍事訓練、后裝保障等多個相關領域，都將產生廣泛而深刻的影響。依托人工智能進行多源情報判讀、融合和數據挖掘，不但可以節省大量人力，而且可以提高信息優勢向決策優勢轉化的質量和速度;高智能“機器翻譯”使得士兵在國外遂行軍事任務時，隨時可以與操不同語言的人進行無障礙溝通;人工智能支撐的“機器黑客”可以自動搜索分析敵方網絡漏洞，自動制定和優化攻擊策略，并依令而動發起攻擊。