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与科学家面对面:“脑机接口”有多神?动物合作的神经机制是什么?
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来源:上观新闻 作者:俞陶然 2019-10-26 16:27
摘要:本届“与科学家面对面”活动持续两天,近30位科研人员将与公众分享20个主题的科研成果和科学新知。

今天上午,上海自然博物馆中庭人气十足,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)和中国科学院上海分院联合主办的第四届“与科学家面对面”活动在此启动。来自14家科研单位的青年科研人员在各个展台前,亮出了各自的科研成果以及实物模型、视频图片等,为博物馆观众普及相关科学知识,让公众与前沿科技、民生科技亲密接触。

上海科技馆党委书记王莲华介绍,“与科学家面对面”是上海自然博物馆2017年创立的馆研合作项目品牌,旨在为科学家和公众搭建面对面交流的平台。今年项目全新升级:主题上,依托国庆70周年背景,设计年度特约主题“新科学,新生活”;内容上,特邀中国科学院上海分院为联合主办方,选送一批优质科学家和课题项目;形式上,除青年科学家为主的科学集市外,增设微讲座,吸引资深科学家参与其中。

本届“与科学家面对面”活动持续两天,近30位科研人员将与公众分享20个主题的科研成果和科学新知。其中,中科院上海分院选送了来自上海高等研究院、脑智卓越中心、植物生理生态研究所、上海光学精密机械研究所等8个院所的十余名科研人员参与。此外,上海农科院、华东师范大学、上海海洋大学、上海科技馆自然史研究中心等单位也派出了“科普达人”。

在中科院神经科学研究所展台前,两只笼子里的白色大鼠、黑色小鼠吸引了很多观众的目光。孩子们在科研人员的指导下,边摸大鼠、小鼠,边听科普讲解。据中科院神经所博士生蒋梦萍介绍,她所在的课题组正在用老鼠做“合作行为的神经机制”研究。合作行为在动物界司空见惯,然而它的神经机制仍是个谜。美国《科学》杂志评出的人类尚未解决的125个科学问题中,这个问题排名第16。在展台的屏幕上,观众看到了一段有趣的视频。两只大鼠在一个有间隔的笼子里窜来窜去。过了一段时间,它们发现,如果同时到达笼子的一端,就会得到食物。于是合作开始了:一只老鼠跑步时,会不时地看另一只老鼠跑到哪里了,以确保它们同时到达终点。出现这种合作行为后,科研人员就把电极放到老鼠头上,采集它们的大脑神经元活动,研究动物合作的神经机制。

“脑机接口”是前沿科技的一个研究热点,人脑和机器何时能“心有灵犀一点通”?在中科院上海高等研究院展台前,不少观众在看一段实验视频,并与青年科研人员交流。王振宇博士生告诉观众,“脑机接口”基础研究的进展没有许多公众想象得那么大,科幻电影里的大脑操控机器、机器增强大脑,还远远不能实现。目前,科学家主要研究3种“脑机接口”。第一种叫稳态视觉响应(SSVEP),人的大脑视觉皮层受到一个固定频率的视觉刺激后,会产生一个连续的与刺激频率有关的响应,所以可以用眼神操控机器;第二种叫P300信号,当人在看一组随机闪烁的符号,看到一个他想要的符号在闪烁时,300毫秒后大脑会发出一个信号,即为P300信号;第三种是运动想象信号,当人想做曲臂、旋转手臂等动作时,不做动作,也会发出这种信号,被机器识别。“公众脑海里的脑机接口,大多是运动想象信号,但目前机器对它的识别精度还不高,需要我们科研人员努力提升。”王振宇说。

据悉,明天在上海自然博物馆举行的微讲座共设7个主题,包含蛋白质药物、基因检测、微小卫星、新能源等领域,资深科学家将以通俗易懂的方式向公众作诠释。例如,中科院脑科学与智能技术卓越创新中心将以摩斯电码、二进制编码来类比基因的遗传密码,揭秘基因解码的步骤方法及其在医学上的应用;中科院上海高等研究院将结合历史上微生物对人类生活的影响,介绍微生物能源制备技术。

“与科学家面对面”活动今后拟每年举办两次,通过上海科技馆与科研机构的长期稳定合作,将这一品牌打造成科学家面向公众进行科技成果科普转化的核心品牌,以提高公众的科学素养。

栏目主编:黄海华 图片编辑:邵竞
本文图片:孙乐琦 摄
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