专访中科院院士张旭:脑科学与 AI 的“前世今生”

中科院院士张旭

“做研究也是要成瘾的。”中科院上海分院副院长张旭忍不住笑了起来。

在普通人眼中,基础科研晦涩难懂、冗长乏味,不过,在张旭看来,这却是一件十分浪漫幸福的事情。从第四军医大学到瑞典卡罗琳斯卡医学院再到中国中科院,成为院士,张旭数十年来长期从事神经系统疾病的分子细胞生物学机理研究。

对于大众来说,基础科学也许不太“接地气”,张旭总是试图用更形象的语言去介绍他的领域。就像曾经在一个报道中,记者问他如何介绍自己的科研。他说:我研究痛。“我们如果理解一个人的神经元水平和分子水平,就可能就会找到一些药物的靶点,一些诊断的标志物,可以帮助临床。”他这样解释自己做的事情。同时,他也提到了这件事情的难度系数:“神经系统疾病都是比较复杂的。实际上神经系统在正常状态就比较复杂,所以对该类疾病的研究存在‘理解正常才能理解异常’的双重难度。”

基础研究深奥,时间也拉得比较长,所以做基础科研的学者总有异于常人的坚持——往往一个好的科学家终身都在研究一个或者几个重要的科学问题以求其答案。作为这样的一个过来人,张旭回想起在瑞典的求学时光和回国后的助教、教授等日子,思绪像老电影一样放开。

“科学家最幸福的事情。”这是他的总结。

这种幸福体现在两个方面。一是“发现新大陆”的激动。”你是第一个知道某一个新知识的人,而且你会迫不及待地想把这些知识传授给别人。”他说。二是做基础科研让人成瘾的过程。“很多基础科研完全是全新的,没有可以经验跟随,而且也并不高大上。所以可能别人会用半信半疑的眼光去看你。但你的工作被人家认可并跟随后,你会感到宽慰和激励,然后继续向前走。”他说。

与很多人印象中科研工作者较为呆板的形象不一样,张旭并没有沉寂在基础科学理论的层面,而是很开放活跃地与多学科的人才,多领域的人士打交道。张旭除了科学家,还是一位行政管理者。”我其实和政府、同事、学生、家长、病人、医生、企业家、投资人都有互动,期间产生了很多的思想碰撞。也许大家有同一个目标,但却有不同的想法和做法。”他说。

思维的碰撞或者跨领域的交流让张旭并不是闭门造车,相反,他对当下的热门技术也是行家。是的,张旭对 AI 也颇有见解。一方面,人工智能中的神经网络理论其实和神经科学的一些逻辑类似。另一方面,张旭所在的生物学科和医疗紧密的连在一起,而 AI 医疗也是一个热门话题。

说起 AI ,张旭有他自己的见解。很多人都喜欢说 AI + 医疗,不过张旭特别强调应该是医疗 + AI。从张旭所在的神经学、脑科学领域,他解释了他的观点:“脑科学和 AI 的结合根本还是要解决医学问题。”他曾表示脑科学和神经科学这样的基础科学对于当代社会的发展有着不可替代的巨大作用,甚至可以将脑科学称为人工智能的鼻祖。比如,如果我们能对脑连接了解更多的话,将对人类认识脑和发展人工智能产生重大影响。其实,脑科学与人工智能的关系并不难理解,就像我们平时将人工智能系统称为“机器大脑”。

我们也许可以简单的理解为“脑科学其实是人工智能诞生的重要元素之一”。那么,人工智能其实也会反作用于这个学科的发展,这时候就必须要体现张旭说的“解决医学问题”。这个“医学问题”包括效率等。首先,除了技术与具体应用结合的问题,他表示数据数标准化是首先值得注意的。“大多医院用的设备不一样,产生的数据也不一样,这种情况下很难讲技术标准化。从技术本身角度来讲,这个是一个逃不了的过程。”张旭提到医学数据庞大复杂,这对算法的要求、模型的训练等都是挑战。当然,他强调了 AI 与医疗的关系目前说不上取代。“医生给予的人文关怀是医疗中最有温度的一部分,这个机器没法替代。”他说。

而对于目前很火的 AI 市场,张旭也表达了自己的看法。虽然做 AI 的公司很多,但他始终坚信“突破和创新”才是一个 AI 时代引领者的必备素质。“要走别人没有走过的路。”他说。

我们可能更多的将 AI 划分为应用科学,但其实所有的 AI 应用都离不开基础科学的融合。而对于国内基础科研较缺乏的现状,张旭认为还需要更好的研究环境,以及人文环境:“我们的学生在研究过程中,不应该为了发文章而痛苦,而是应该为发现而感到自豪。这一点我们国家需要多一些方式来支持他们少一点功利性,激发那种探索的激情和创造的氛围。”

当提及张旭所在的上海,他对这个城市的创新有很中肯的评价。首先,他对上海所具有的创新能力表示兴奋,“以我接触较多的生物医药和集成电路为例,这两个领域积累了相当的功底,因此在未来的发展方向中,会有很大的人才号召力。”他说。然而,上海也有明显的短板。他认为,上海缺乏计算机人才、而且上海对于年轻人来说生活成本比较高。所以对年轻人要有更多关爱才能使他们安心做一些爱做的事情。”上海需要考虑如何吸引更多的高尖青年人才,同时还能留下中间这部分建设上海的人才。“张旭说。