我们能够看到世间万物，听见鸟语虫鸣，仅仅是眼睛、耳朵在起作用吗？当然不是，其实关键还是在大脑这个人体的司令部。大脑是如何控制我们的感知、思维和行动，它的结构又是怎样呢？也许这些问题曾经困惑过你，其实，在我们的身边就有这样一支团队，他们正在探索着其中的奥秘，这便是脑科学与智能媒体研究院的师生。
近日，我校脑科学与智能媒体研究院会同北京大学、中国科学院自动化研究所共同承担的北京市科委课题《大脑初级视觉系统解析仿真平台研究与应用验证》顺利通过结题验收，这标志着北京市的“类脑智能”研究初见成效，也意味着我们距离认识人类的大脑又近了一步。
何为脑科学研究，如何通过搭建仿真平台来模拟大脑，这仿真平台在现实生活中有什么用处？带着这些好奇，记者走进了位于42号楼二层的脑科学与智能媒体研究院。
“从脑仿真平台到强人工智能”
谈及自己投身的科研事业，身为北京市首批“脑科学”研究专项指导组专家、中国传媒大学脑科学与智能媒体研究院院长的曹立宏老师指指面前摆放的大脑模型，“我们就从这里说起吧，人的大脑是近千亿的神经元构成的，每一个神经元的结构似乎不很复杂，但这些神经元通过链接组成的神经网络系统成为了一个能够具有感知、认知、情感、思考和行动的超级复杂系统。我们所要做的，便是依据大脑结构和其中电生理化学等工作机理，抽象出精简有效的生理数学模型，进而研制大脑仿真平台，使其可以模拟大脑进行工作。”换言之，要有效复制和重现大脑，其复杂性和难度可想而知。
“路虽远，不行不至”，为了实现这一宏大目标，继欧盟“人类脑计划”、美国“脑计划”之后，2013年5月，在学校领导的重视和支持下，配合国家战略，我校成立了脑科学与智能媒体研究院，开始进行相关研究。到2015年，在北京市科委的大力支持下，研究院又与北京大学、中科院自动化研究所一起，共同承担起了研制大脑仿真平台、模拟大脑初级视觉系统功能的重大课题。
要完成从“认识脑”向“制造脑”的转变，有一个可供实验和反复试错的平台、形成较为完备的算法尤为重要，虽然之前国外已有相关成果，但速度慢、规模小、精度低，难以满足科研人员的需求。曹老师带领的研究团队便是要弥补这一不足。曹老师早年毕业于北大数学系，在美国获得生物统计学博士学位，在美国国家卫生总署（NIH）完成博士后，自1993年便投入到脑科学的研究中。来中传后，曹老师经过近三年的努力，构建了高性能交互式大脑仿真平台，实现了百万级神经元的仿真，弥补了国际相关领域的不足。
目前，曹院长和他的团队已经申请获批了北京市科委类脑科学研究课题《千万级脑仿真云平台研发及示范应用》。据悉，这一平台的速度、规模和精度都会有更大突破，能进一步提高仿真平台的功用。同时，他们还推出了脑模拟仿真云服务，让更多的科研团队能掌握并应用这一高端技术。
曹院长告诉记者，脑仿真平台的目标是通过完成类脑计算，实现强人工智能。
安静、专注与坚守
来到办公室，迎面而来的是几个书架的专业书籍和散落在办公桌上的各种模型、器材，曹院长端坐其中，神情专注地看资料。这正是他最平常的工作和研究状态，身为脑科学与智能媒体研究院院长，自然有很多行政事务要处理，但即便如此，他每天至少有10多个小时用在科研上。
谈及工作，曹院长饶有兴致地告诉记者，在他看来，脑科学与类脑智能的研究本身是一件极有趣的事，可以获得远远超出观赏好莱坞大片带来的刺激感，“能弄明白神经元及其网络是怎样工作的，解答我们视、听、情感、思考、行动的奥秘所在，这本身就是最震撼的大片”。他笑着和记者回忆，有时，即使在休息时也会有灵光一现的瞬间，一些困惑就此解决。
当谈到目前人工智能领域的现状时，曹院长不无忧虑。他告诉记者，当前人工智能的发展异常火爆，但主要是体现在感知功能上的弱人工智能（深度学习方法），离具有理解和思考能力的强人工智能还相差甚远。通向强智能有两条可能的路径，其一是由现有的弱智能技术出发，向强智能过渡。其二是参考弱智能技术，但从脑科学入手，研究大脑模型和类脑计算方法，从而实现强人工智能。两相比较，前者的在当下的应用性较好，但其缺乏有效的理论和模仿的对象，深度学习方法从弱智能到强智能的过渡已经遇到了较大的阻力，发展前景具有较大的不确定性。后者虽然看起来要求更高、难度也更大些，但事实上，伴随着高性能计算机及脑科学相关领域近年来在国际上的飞速发展，它正越来越成为阳光大道般的捷径。曹院长感慨，他说科研和技术应用不同，科研需要的应当是认清形势、看清方向、攻坚克难、实干加巧干地通向目标。
“学生培养应从基础抓起”
在采访中，记者提到这样一个问题：在此次科研工作中，团队成员有哪些，他们分别承担了怎样的工作？
不料，这个看似平常的话题触动了曹院长心头另一个敏感点。他向记者坦言，虽然其它成员起到了一定的协助作用，但是这项研究的大部分工作是由他独自完成的。他说，在国内，脑科学与人工智能之间的关系近几年才受到关注，而我校脑科学与智能媒体研究院也仅仅成立了不到四个年头，无论师资队伍还是相关人才培养依然具有很大的潜力。
脑与智能是一门复合性学科，研究院的特色是类脑计算和计算神经学，需要研究者对计算机、数学、物理、化学、生物等都有所涉猎，除具备复合型的学科知识背景外，研究者还需要对人工智能和脑科学有综合性的理解，其要求之高可见一斑。关于科研，曹院长有两个愿望，其一是着眼当下，希望对脑科学有浓厚兴趣、具备理工科背景和相关专长的研究人员能加盟研究院，充实人才，更好地推进、拓展和完善相关领域的研究。
第二个愿望则面向未来。要进行这样的高端研究，仅仅从别的专业招收跨专业研究生还不够。学校应该从本科生抓起，如果能开设相应本科专业，让学生在本科期间系统接受数学、物理、生物、化学、计算机、人工智能等学科的教育，就能为脑科学与人工智能高层次人才选拔培养扩大来源基础。4月22日，我国《智能科学与技术一级学科论证会》刚刚成功举办，“脑与认知”被列为第一个二级学科。相信很快将迎来以脑科学为核心基础的强人工智能时代。
在人才培养方面，研究院已经积累了较为丰富的教学资源和经验。曹院长谈到：“我们从2015年起，已经在学校开设了《脑科学基础》、《类脑计算与深度学习》等研究生相关课程，并为广大师生开设了《脑科学》公开课，很受大家欢迎。”研究院正在研制的3D交互式大脑模型将大大提高大众对大脑的理解能力，研究院正在完善的深度学习平台可以帮助学生快速掌握深度学习的基本技能，而大脑仿真平台则是专业人员学习类脑计算技术的重要工具。研究院已经培养出的部分学生已经在一些科研项目中起到重要作用。
短短四年时间，我校脑科学与智能媒体研究从无到有，并且完成了具有开创性的重要科研项目，进展可喜。相信在未来，这所看似不起眼的机构会在平静中揭示出关于“人脑”更多不为人知的奥秘。