登陆注册
19002600000043

第43章 脑科学的探秘人

记生命学院神经信息科研团队

人类的大脑如同神秘的黑屋子,神经信息研究就是通过外部监测,研究黑屋子内部到底在发生什么事情。我校生命学院神经信息教育部重点实验室的科研团队从高端切入,专注于最前沿的神经信息处理规律探索,几年来,他们孜孜不倦地在大脑的藏宝库里探险、挖掘,揭示黑暗领域的一个个奥秘。

兵分四路,共探神奇领域

“如果一个人脑功能出现疾病,可以不打开系统,通过脑电、CT、磁共振成像等方式来检测,也可以打开系统……”神经信息科研团队带头人、长江学者特聘教授尧德中饶有兴趣地述说着团队中不同方向,“对实验动物,也可以看成元器件,从微观的角度来研究。”

目前团队的研究分为四个不同的方向:视觉的神经机制及应用、知觉与运动(脑-机交互)、脑功能成像、分子神经生物学。团队力图从宏观到微观,从研究到应用,打开通往大脑未知世界的一扇扇紧闭的门。

一名四肢瘫痪的残疾人可以通过脑电波的控制,“指挥”轮椅和假肢,甚至启动飞机大炮,也可以利用反馈控制,向受损的神经单元下达修复的命令。这是尧德中教授主要负责的知觉与运动研究方向。在这一方向上,他们主要研究人-机交互技术、神经信息分析与解释技术、认知神经机制等。其中,人-机交互技术是团队全力探索的新热点。目前已经实现了利用意志控制鼠标的运动,破译了大脑神经元群的交响乐,从而可用音乐耳发现脑电等神经信息中更有价值的信息;也可以通过人脑与音乐的交互关系,调整烦躁的心态……这些都是他们正在进行的研究方向。在这些研究方向上,团队成员已发表SCI检索论文50余篇,申请国家发明专利6项,承担了国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金重点课题等重要项目。

在人群的合影中,为何我能一下找到熟悉的你?大脑的这种聪明特性被团队的科学家们用在摄像设备中。在视觉的神经机制及应用研究方向,李朝义院士率领李永杰教授等一群年轻人既从单个视细胞、细胞集群、视知觉行为等方面对神经机制进行研究,又努力建立感受野机制等的数学模型,两方面相辅相成。一朵花在早中晚的颜色是不同的,为何人却能知觉到相同的颜色呢?团队成员利用视觉神经的颜色恒常性机制,校正图片颜色,提高机器人智商;面对海量信息,大脑进化出了稀疏编码,用有限的细胞来存储,团队成员把这一原理用在了图像压缩上。在李朝义院士多年研究成果的基础上,团队在该方向上正在取得一个又一个的重要进展。

陈华富教授带领的脑功能成像实验室成员们正与医院合作,对癫痫、精神分裂症、老年痴呆症等疾病的功能进行研究。“比如癫痫病人,我们通过研究已经证实了他的大脑神经结构连接降低了”,陈教授说,“我们不断寻找着这些疾病的生物学诊断新标志”。除了特定神经精神疾病的脑功能成像研究外,他们还致力于发展海量成像数据的脑功能信息提取技术。现在,在该研究方向上,他们已在SCI期刊发表论文30余篇,并承担了国家自然科学基金、教育部科学技术重点项目、国家“973”、“863”课题等重要课题。

睡眠障碍已经成为普遍的社会问题。游自立教授等分子神经生物学研究室的老师们积极探索着黑暗中的睡眠科学。他们通过对大鼠行为的研究,探索神经免疫系统;利用天然药物,结合中医的精髓,研究扶正药物对于神经免疫的调节机制;用分子生物学手段探索免疫分子在神经系统中的表达。该方向先后获得了“973”子课题、国家科技支撑计划子课题、国家自然科学基金等项目的资助。

都是“拼命三郎”

“电子科大有生命学院吗?”团队成员与学界同行交流时经常遇到这样一个尴尬的问题。在校内也常被认为是主流学科之外的学科。新事物总是让人怀疑和观望。这让团队老师们有一种共识:“不发展,毋宁死”。强烈的忧患意识使他们从高端切入,在学科的最前沿努力的探索着。“要知道,我们是在和全世界的同行在竞争啊”,尧德中教授说。这种忧患意识和学科上的拼劲儿在每个团队成员身上都能感受到。十多年艰辛,终成校园中的一抹生命的新绿。

在许多人眼里,尧德中是一个奇才,他先后活跃于土壤电磁学、地球物理成像、电波传播等学科领域,且每个领域的业绩都不凡。大脑的神奇世界诱惑着他,博士后出站后,他义无反顾地投身到神经信息这一生命学科前沿领域。尧德中再次从零开始,一步一步艰难地跋涉,在29岁时已在脑科学领域取得引人注目的成绩,并被破格提升为教授。

“我在读中学的时候从没听人说我聪明,现在越来越多的人觉得我聪明了”,尧德中教授幽默地对学生说。他深入浅出的传授着这样一个道理:智慧在于坚持和积累。这位每天工作到深夜的科学家有一句“名言”在学生中流传:节假日是最好的工作时间。原来,作为院长的尧德中平时有太多的事务要处理,节假日无人打扰,在他看来是最适合工作的。

李朝义院士有一次和几名研究生探讨学术问题。中午时分,几个学生饿得肚子咕咕叫,李院士仍然沉浸在学术问题的思考中。大约到了1点,李院士突然想起时间,说:“该吃饭了吧,现在食堂应该关了,来,我们继续讨论,待会儿出去吃。”学生被李院士的精神感动了,“要知道他都已经70岁,对学术比年轻人还有热情”。

李朝义院士在科学研究的拼劲儿几十年如一日。早在当年从德国回来之时,他就是在严峻的环境中艰苦创业的。没有实验动物,李朝义就从研究苍蝇、蟑螂的视觉开始;没钱买电子仪器,他就自己到旧货市场去买处理品电子元器件,参照国外的图纸,自己动手焊接实验仪器来用。正由于长期的探索和拼搏,才有了李院士在视觉神经机制研究中的重要成就。

2006年6月,陈华富教授在北京出差病倒了。为了不耽误学校的工作,他忍着疼坐飞机回到成都,发现实在不行,才住了院。在医院的病床上,他接到同事的电话,说教育部的重要项目申报的事儿。陈华富哪里坐得住,赶紧让医生把打点滴的针拔了,匆匆赶回学校。“项目申报的事情我最清楚,我不回去,材料怎么弄”陈华富因为这件事在学院里被称为“拼命三郎”。

团队里的“拼命三郎”不止一个,游自立教授有一次笑称:“生命学院老师的体重怕是全校最轻的”。团队老师晚上、节假日加班是常态。会议室的灯总是亮着,直到很晚。因为每晚都有读书报告会。团队各个方向的老师们指导学生做课题研究,听学生汇报学习研究情况。前进中的团队成员都非常努力。

目前团队共有教师19人,院士1人,杰青/长江学者1人,新世纪优秀人才3人,教授5人。在这个朝气蓬勃的团队中,始终充满了昂扬的斗志和勇于探索的精神。

热土的诱惑

在一次国家自然科学基金委组织的会上,李朝义院士与尧德中教授相识,两人颇有相见恨晚之感。李朝义院士一直想为家乡成都做点贡献。当尧德中教授谈起团队正需要发展神经生物学,需要深入到细胞层次的研究时,李院士眼睛一亮。他在上海的实验室是世界上少数几个能够成功实施在体膜片钳技术的试验室之一,如果将该技术成功转移到成电,将极大地提高我校生命科学和神经科学的研究水平。

生命学院这片热土吸引着李院士,团队奋发向上的氛围感染了他。2005年6月,李朝义院士应聘到学院。“他的到来没有举行任何仪式,他说他只想踏踏实实地为我校建立新学科基地和培养年轻人做些贡献。”尧德中教授说。

被这片热土吸引的醉心事业的探索者不止一个。“这里有一种共同的向上的价值观,有良好的自由的探索氛围,有一种献身科学的感召力量”,游自立教授说。2003年,游自立还在成都地奥集团工作,他陪一位刚出站的博士后朋友来到成电求职。这个偶然的机会,却让游自立被这里深深地吸引了,“电子科大是新的,生命学院是新的,氛围是新的”,这种崭新的环境使游自立有了扎根于斯创业的激情。

热土的吸引力不只在于它的氛围、环境,更在于跨学科交叉领域的前沿天地。李永杰教授曾开玩笑地说自己是“在学科上是很‘花心’的人”。他的本科、博士专业都不一样,阴差阳错地学了很多专业后,发现视野更加开阔。现在他做视觉神经机制的数学模型,既需要懂生理学,又懂数学。在这一领域游刃有余的李永杰笑称:“这是花心帮了忙”。尧德中教授在神经信息科学的成就也得益于他多学科的背景。他甚至从地球物理学中获得灵感,研究高低起伏、勾回曲折的大脑。

团队不仅吸引着大批高端人才的加盟,而且也在短短几年中培养了陈华富教授、李永杰教授等一批年轻的学术骨干。尧德中教授曾谈起对学生的期许:“博士毕业后,要能独当一面,真正在科研上做得上路。”团队就是这样高标准严要求培养人才,高水平人才又增强了团队的实力。

光阴数载,神经信息团队以智慧和辛劳在脑科学前沿形成了不可小觑的影响,并于2008年7月成功举办了“脑功能与神经信息”全国研究生暑期学校,显示了神经信息研究在全国的号召力。展望未来,他们将在更广阔的天地执著探索,为挖掘大脑“藏宝库”、服务人类作出更大的贡献。

(杨丽可)

同类推荐
  • 美国高校学生事务管理

    美国高校学生事务管理

    本书选取了哈佛大学、斯坦福大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学等私立大学和加州大学伯克利分校、弗吉尼亚大学、密歇根大学、北卡罗来纳大学教堂山分校等公立大学,逐一对其办学理念、学科特色、学生事务管理架构、学生事务管理工作内容进行梳理,并对公寓住宿管理、法律申诉服务、多元文化教育、学生社团管理、新生入学指导、心理咨询、奖励资助、学术咨询等诸多具体学生事务的内涵、理念、实际操作等进行了描述,为我国高校学生工作者了解美国高校学生事务管理实务的重要参考书。
  • 每天一堂情商课

    每天一堂情商课

    情商是一种能力,是一种察觉、评价的能力,是一种情感发泄的能力,是一种调节情绪、帮助智力发展的能力。情商高的人在面对爱情与婚姻时,能够理智对待;在面对感情危机时,也能尽快调整自己,防止自己一蹶不振;在面对家庭问题时,他们不仅是称职的父母、孩子的榜样,还是孝顺的子女。所以,只有提高自己的情商,才会有爱情、家庭、事业三丰收。可以毫不夸张地说,情商是决定一个人成功的重要因素。古往今来,并不是所有高智商的人才都是成功者,或许你身边一个不起眼的小人物,以后也会变成万众瞩目的明星。
  • 红色同心

    红色同心

    本书设了“聚焦西征”、“西征文献”、“往事回顾”、“人物春秋”、“艺文论坛”、“历史遗存”等栏目。
  • 教师的28个怎么办-教师如何引导学生主动学习

    教师的28个怎么办-教师如何引导学生主动学习

    “主动参与课堂教学模式”是以学生在学习活动中的参与行为特征及发展规律为依据,以营造民主、平等、和谐的课堂氛围为前提,以调动学生的学习愿望,唤起学生个体发展需要为核心,
  • 我们怎样读书

    我们怎样读书

    本书是范寿康1927年任春晖中学校长时主编的。早期的春晖中学,曾荟萃了一大批名师硕儒,如李叔同、夏丏尊、朱自清、朱光潜、丰子恺等先后在此执教,有“北南开,南春晖”的美誉。在课外读物泛滥的今天,民国最著名的中学——春晖中学编辑的课外读物是怎样的?令人好奇。几十位如雷贯耳的文化大家躬身为中学生讲述读书与思考的门径。他们娓娓而谈,使读者在平和、风趣、谨严的谈话中找到读书的真趣味。
热门推荐
  • 御妖战天

    御妖战天

    沉睡千年的白骨醒来他将为自己报仇以人类的身份举剑向“天”
  • 我和女友在异界

    我和女友在异界

    天空一个炸雷,叶飞和女主角意外穿越到了异界,由于随身带了一块空间玉佩,发现在里面种植药草一天的时间,等于外界一年的时间,有着这个BUG,叶飞......请原谅我是一个狂放不羁的人。
  • 破镜重圆:第一季

    破镜重圆:第一季

    南京海野大学的研究生风迪和他的搭档丁灏海,在神秘的校园里结识了林静、吴园等伙伴,遇见了形形色色性格各异的人们,解开了围绕在他们身上的一个个案件和谜团。在对与主角们的命运缠绕在一起的犯罪集团宣战的同时,数十年前的历史真相渐渐浮出水面,广袤校园里多年来隐藏的惊天秘密也最终被揭开。不可能犯罪,不在场证明,密室手法,暗号教义……把这些线索的碎片,拼接成完整的镜面,映照出真相的容颜!
  • 绝世宫妃

    绝世宫妃

    勾心斗角,柳柒七已厌倦,可却不能不斗,若不然,她定会死无葬身之地。她也曾轻叹“这后宫,我是否进错了...”“皇帝,我们,来生再见。”说着,一把刀飞快的在自己的脖子上抹了下,无痛。罢了,罢了,一切的浮云,都成空。
  • 梦彼之岸之临水照

    梦彼之岸之临水照

    无声无息,躺在冰凉的空气中渐渐苏醒,麻木的知觉开始恢复。在什么都不存在的世界中被囚禁,无休无止。被囚者想起了自由,于是计划开始了,却忘记了囚禁自己的是谁。
  • 末世突袭

    末世突袭

    流星撞月球,灾难降临人间。面对突然发生巨大变化的生活环境,李婷表示压力山大。她没有空间,异能也渣渣的不行,就连自己处了好几年的小男友都跟死党跑了。这可叫李婷怎么在丧尸满地的城镇中活下去?什么?你说可以去郊区建造基地,种植蔬菜。别逗了好么,那城外的情景,早就把人与自然摔到八条街开外,人要想在那里快乐嗨皮的活下去,比当上王母娘娘还难。在说那菜是给人吃的吗?就算华佗从坟里面爬出来,也得被毒回到棺材里。李婷到底应该怎么办呢?愁啊。
  • 噬血狂妃:邪王宠妃无度

    噬血狂妃:邪王宠妃无度

    夙倾凰,破魂大陆无人不知无人不晓的千年难得一见的绝世废材。天生痴傻,三岁那年被测出是不能修炼的废柴体质,因此被视为不祥之人。一朝身死竟引强魂入驻!谁说是废材?她乃21世纪第一神级杀手,封印一开。一双异眸,睥睨天下!斗家主,废渣男,契神兽炼丹炼器,属性全修,天下至宝在手,谁与争锋?可是为何?身后总有个妖孽怎么甩都甩不掉!某男倾城一笑:宝贝儿,到本王怀里来乘凉。
  • 觉醒Awakening

    觉醒Awakening

    梦想是自己的,怎能为他人言行而轻易放弃。远方是清晰的,怎能因路途遥远而疲倦怠慢。未来是光明的,怎能因短暂暴雨而放弃温暖阳光。
  • 虚拟狩猎

    虚拟狩猎

    回望那个动荡却又绚烂的数个世纪,后人是如此描述的:那是一个充满活力的时代,无论是大地、天空还是生活在其间的人们。世界比现在更加单纯,只有狩猎,或是被狩猎之分。为了第二天的口粮,为了检验自己的实力,又或者是为了扬名立万,人们聚集到了一起。在他们那炙热而又充满希望的眼神中,映射着自由飞翔于无穷天际的力量与生命的象征——飞龙。伴随着金属利器摩擦碰撞的声响和大炮中残留的火药味道,人们像平常一样,又一次堵上自己的性命,奔赴只属于他们的战场。欢迎来到《虚拟狩猎》,我是君子莫笑,非常感谢您阅读我的小说,请花半分钟注册个帐号,收藏一下我的作品吧。
  • 翻云覆羽

    翻云覆羽

    亲眼见证自己死后化成白骨,痛苦了一生的楚云欣在阎王爷的同情下,获得了以别人的身体回到过去的机会。不求荣华富贵,只求让过去的自己快乐…女变男慎入