孔令杰:他为探究脑科学“利其器”,揭露智能的终极秘密 | 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏

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孔令杰:他为探究脑科学“利其器”,揭露智能的终极秘密 | 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏
麻省理工科技评论 2019-04-12

2019-04-12

子曰:工欲善其事,必先利其器。为了开展脑科学研究,美国近期推出了“通过推动创新型神经技术开展大脑研究”的“脑计划”。出身于工科背景的孔令杰,决心要为探索大脑的奥秘做出自己的贡献。他甘愿做其他科研工作者的“磨刀人”——研发“有用”的仪器是他的目标,也是他执着的梦想。
35岁以下科技创新35人
子曰:工欲善其事,必先利其器。为了开展脑科学研究,美国近期推出了“通过推动创新型神经技术开展大脑研究”的“脑计划”。出身于工科背景的孔令杰,决心要为探索大脑的奥秘做出自己的贡献。他甘愿做其他科研工作者的“磨刀人”——研发“有用”的仪器是他的目标,也是他执着的梦想。

2019年1月21日,《麻省理工科技评论》公布了2018年“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。从榜单中,我们看到更多中国创新科研力量的崛起,也看到跨学科、跨领域、并且对落地应用有更强烈企图心与使命感的科研创新,这其中涵盖人工智能研究与应用、NLP、脑科学、新材料、新能源、生命科学、生物科技、自动驾驶等多个不同领域。我们将陆续发出对35位获奖者的独家专访,介绍他们的科技创新成果与经验,以及他们对科技趋势的理解与判断。

关于Innovators Under 35 China榜单

自 1999 年起,《麻省理工科技评论》每年都会推出“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)榜单,旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神,以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家,共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017年,该榜单正式推出中国区评选,遴选中国籍的青年科技创新者。新一届榜单正在征集提名与报名,截止时间2019年5月31日。

在茫茫的时间长河中,人类创造的所有历史和文明,都基于大脑之上。但遗憾的是,即使时至今日人类对大至遥远的星系、小至亚原子的粒子都已十分了解,但是人们对于这一智慧的源泉仍所知甚浅。

脑科学被称为“人类科学最后的前沿”。在这充满无穷奥秘的领域,如何发掘重要问题,进而提出解决问题的研究方法,无疑成为最重要的创新要素。

子曰:工欲善其事,必先利其器。为了开展脑科学研究,美国近期推出了“通过推动创新型神经技术开展大脑研究”的“脑计划”。出身于工科背景的孔令杰,决心要为探索大脑的奥秘做出自己的贡献。他甘愿做其他科研工作者的“磨刀人”——研发“有用”的仪器是他的目标,也是他执着的梦想。

大脑中的神经细胞并不是孤立无援的,它们构成了复杂的动态神经网络。要理解某个神经回路中都有哪些神经细胞参与、或各自担当什么样的角色,对研究者来说这是最初、也是最大的考验。传统的膜片钳方法存在侵入性、低空间分辨率等缺点。如何能够实时测量大脑活动,对神经冲动进行高质量、大范围、清晰的“直播”,成为孔令杰为自己设定的第一个“小目标”。

目前,孔令杰博士从神经成像领域的方法创新、系统设计和集成等多个方面出发,设计研制了三维高速双光子荧光显微成像系统,发展了基于自适应光学的深层组织显微成像系统,参与研发了全球首台具备视频帧率、厘米级视场、亚微米级分辨率的十亿像素成像系统(中国国家自然科学基金重大科研仪器设备研发专项“多维多尺度高分辨率计算摄像仪器”)。

但这远非其“大脑逆向工程”课题的全部内容。解码,只是“脑计划”的第一步。事实上,自美国2013年推出“脑计划”以来,神经科学研究项目正在成为一种全球的风潮,而这将足以成为与人类基因组计划相媲美的又一力作。

当人类足够“认识脑”,才能更好的“保护脑”、“模拟脑”。对神经网络工作机理的深层认知,不仅有助于神经疾病的诊疗,更有可能推动人工智能的跨越式发展。但这个过程并非一蹴而就,实际上,尽管有部分成像技术已经被应用于神经科学研究及临床,但“脑科学”仍旧处于“解码”的初级阶段。

当谈及未来中国“脑计划”可能面临的挑战时,孔令杰博士认为,对于“脑科学”这一高门槛的前沿交叉学科,我国目前亟需大量高水平的跨学科复合型人才。在这一理念的驱动下,他于2018年秋季学期在清华大学首次开设了《神经光子学》课程,为工科学生介绍脑科学及其研究方法,吸引了十几位来自精密仪器系、电子工程系、自动化系、生物医学工程系的研究生。

不仅如此,创新性的技术作为研究与转化的关键纽带,值得得到更多的投入与关注。而他甘为先锋,愿意为千万科研工作者“铺路搭桥”。

“我来自精密仪器系,我们有研发精密、实用仪器的责任感、使命感,”他如是说。

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