《科学通报》2023年12月中旬刊（含“2023年度松山湖科学会议： 脑与类脑技术专题”） 文章速递

　　松山湖科学会议是广东院士联合会与东莞市人民政府为科学家开展前沿科学、技术交流共同打造的品牌科学会议, 旨在搭建前沿科学学术交流平台, 促进学科交叉与融合, 营造粤港澳大湾区科学氛围, 助力粤港澳大湾区国际科技创新中心和大湾区综合性国家科学中心建设. 2023年松山湖科学会议聚焦“脑科学与类脑技术”领域, 瞄准科技重要战略领域, 彰显打造前沿科学高地、抢滩产业新蓝海的决心. 本期专题集中展示了本次会议取得的对脑科学及类脑技术领域未来发展趋势观点看法、最新突破性进展、新的学术成果和研究方法.

　　神经退行性疾病给社会与家庭带来严峻挑战, 成为全球健康关注焦点. 动物模型在研究这类疾病的病因和诊疗方面起到基础性作用. 本文详细描述了建立阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩性脊髓侧索硬化症等常见神经退行性疾病模型的方法. 基因编辑技术如CRISPR/Cas9提高了模型的精度, 有效地促进了药物开发和预防策略. 尽管现有模型不能完全模拟人类疾病的复杂性, 遗传多样性小鼠和基因编辑技术将为该领域带来变革.

　　大规模类脑计算, 受益于其类似于大脑的结构和信息处理方式, 在功耗、时序信息处理、生物合理性等方面展现出巨大的潜力, 为人工智能领域的发展提供了新范式. 本文集中探讨了大规模类脑神经网络中脉冲神经元、深度训练框架和神经形态芯片等方面的研究进展、应用和面临的挑战.

　　脑神经信号监测与调控技术在疾病诊疗、军事、教育、娱乐等领域具有广阔的发展和应用前景. 本文简要介绍脑神经信号监测与调控技术的基本原理, 阐述侵入式脑信号监测与调控技术的研究现状, 讨论其面临的问题与挑战, 并对该技术在脑机接口等前沿领域中的应用前景进行展望.

　　系统回顾了近年来焦虑的脑认知机制研究和临床应用进展, 提出了新的思考和建议. 通过梳理焦虑的认知和神经机制模型, 提出了焦虑的动态脑网络模型；总结了焦虑障碍的诊断标记与预测指标, 提出了建立多模态客观标记指标工具集的思路；汇总了焦虑障碍的干预与治疗方法, 指出了个性化精准干预和分级预防的新见解.

　　压力应激韧性是个体在面对逆境、创伤、悲剧甚至重大威胁时, 能够良好适应的能力. 本文主要介绍了探究压力应激韧性的动物模型, 总结了压力应激韧性的分子、细胞和神经环路机制的研究进展, 并描述和探讨了其向临床转化、作为新抑郁症治疗策略的可行性.

　　受脑科学研究启发, 本研究提出了面向无人移动平台的自主进化学习体系, 包括即时性进化、长时性进化和推理链进化3个层次, 致力于突破现有技术在复杂多变环境-对象-任务条件下的限制. 最后, 对人工智能自主进化技术在无人移动平台上的典型应用进行了深入分析, 提出了现有方法的挑战和未来研究方向, 为推动无人移动平台在动态复杂条件下的泛化与外推能力提供了新的思路与方法.

　　首先介绍视觉芯片的概念和架构, 然后介绍视觉芯片的各项关键技术包括实数型、脉冲型视觉图像传感器, 实数型、脉冲型视觉图像处理器, 视觉图像处理算法和图像传感器/处理器一体化集成技术的发展现状, 最后简述视觉芯片的未来发展方向.

　　基于MOSFET的新型计算电路硬件开销大, 系统能效低. 针对该问题, 在数值计算领域, 本文研制了电荷捕获型晶体管, 实现了三元素乘法运算, 加速了多项式回归任务；在智能计算领域, 本文研制了离子栅型晶体管, 实现了神经元的时空信息整合功能, 模拟了注意力转变现象.

　　随着人工智能的发展, 如何实现高效空间认知成为研究热点. 本研究从生物智能视角出发, 提出了一种认知地图构建系统, 结合网格细胞和位置细胞模型实现路径积分与位置表征, 并融合视觉与IMU数据优化位姿估计. 实验在真实场景中验证了系统的有效性和准确性. 这为理解大脑空间认知提供了新视角, 也为具身智能开创了新路径.

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