华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 的成立，体现了创新形式的研究合作，将在揭示大脑奥秘的全球竞赛中扮演一个特殊的角色。
上 海纽约大学副校长（创始教务长）、脑与认知科学联合研究中心主任汪小京教授在加入上海纽约大学前，是耶鲁大学神经生物学终身教授。汪小京教授说，“即使在 耶鲁，开展跨学科研究和教学也不总是件容易的事。在上海纽约大学，我们有如此特别的机会可以从无到有建立一所全新的研究型大学。这使我们在短短四年时间 里，就成立了10个跨学科联合研究中心。”
华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 就是其中之一。它结合了纽约大学突出的强势学科——神经科学，以及华东师范大学在认知心理学和脑科学领域的悠久历史，旨在揭示认知的神经学机制，包括抉择、学习与记忆、人类语言等，以及人工智能。
“理解跨尺度的复杂大脑的神经网络，需要紧密的跨学科合作，” 汪教授说， “我们结合实验、理论与计算建模，有望为神经科学、为中国的脑计划做出特别的贡献。”
全球研究热潮
脑疾病的发病率近年来逐步走高，而人们对于脑疾病的病理和治疗方法还知之甚少。 这一挑战与全球变暖类似，需要全球性的跨国合作。《科学》杂志中最近强调， “我们必须举全球之力来解密大脑”。
在美国，奥巴马总统于2013年发起投资3亿美元的“白宫脑计划”（https://www.whitehouse.gov/BRAIN），旨在加速新技术的开发和应用，使脑科学家能够以动态的视角理解大脑的功能。
在欧洲，“人脑计划” 于2013年入选了欧盟的未来旗舰技术项目，获得16亿美元的资金支持。在日本，Brain/MINDS的大脑研究计划于2014年正式启动，它将绘制大脑图谱与脑疾病研究的神经科技相结合，以狨猴作为动物模型来探索人类大脑的运作机制。
一体两翼
中国的脑计划拟在2017年启动。该计划以“一体两翼”布局，即以研究脑认知的神经原理为“主体”，研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”（人民网）。
全 球的脑科学家和研究机构以不同的侧重点，共同接受揭秘大脑这一挑战 。汪小京教授介绍说，过去很多年来，神经科学家的研究专注于知觉和运动。然而近期领域的研究重点之一是知觉和运动之间的认知过程。认知是脑的高级功能，其 涉及的大脑部分是最神秘、我们所知甚少的神经网络。这需要对非人灵长类进行实验。事实上，中国的多个机构，包括中国科学院神经科学研究所，已建立灵长类实 验动物中心，由其研发猕猴的转基因技术来研究大脑。
为什么需要数学帮我们破解大脑密码？
汪 教授是一位理论神经科学家。他解释说， “我的研究在于发展理论并构建神经回路的计算模型，以帮助理解数据、找出其中的一般规律，并提出预测，在新实验中验证”。他和其他理论神经科学家与实验者 密切合作，来解决跨神经生物学和心理学的核心问题。这种方法本质上具有高度的协作性和前沿性。计算神经科学在中国刚刚起步，像华东师范大学-纽约大学脑与 认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 这样的专注于认知功能的神经基础的研究中心寥寥无几。 “这些特点使我们与中国的其他科研机构不同，”汪教授补充道。
汪 教授用十分钟的时间为我们简单介绍了神经科学六十年的研究成果：神经元如何通过电信号传输信息， 这些信号如何在神经元连接的位置（神经突触）转换成化学信号，以及神经元如何连接成复杂的网络，实现脑功能。重要的是，如何将这些信号和它们之间的相互作 用以数学方程来描述。汪小京教授说，“随着大脑联结图谱的获得，我们有可能建立模型来描述大脑的神经回路。你知道吗，将一个大脑中所有神经元的连接拼成一 条线，长度是地球和月球之间距离的一半！”最后，汪教授笑着说，“人类精神活动的一切都始于神经元之间的连接和神经网络的动态变化！”
汪 小京教授说，我们正在上海纽约大学建立一个大家都可以使用的计算平台。该平台将用于计算模拟大规模的脑神经网络。但它不仅是一个计算平台，还是一个激发研 究人员产生并检验新想法的环境。我们的终极目标是发现神经科学中的普遍规律。这些规律如同物理学中的牛顿定律一样，将具有预测新效应的能力。此外，我们可 以使用新发现的数学算法来开发人工智能。这就是为什么计算神经科学被称为神经科学和人工智能之间的关键桥梁。
上海纽约大学神经和认知科学助理教授Jeffrey Erlich怀有同汪教授一样的热忱。来自普林斯顿大学和麦吉尔大学的他这样说道， “这是一个真正的机会。在上海纽约大学，我享有纽约大学神经科学的所有资源，还可以成为上海纽约大学这个新池塘中的一条大鱼！”
上 海纽约大学神经科学的教授是真正的跨学科学者，他们具有物理、工程、数学和计算科学的背景。Erlich说：“这里的人用数学语言来讲述大脑的运作机制 。他们为一种新的、一种共同的语言奠定了基础。”这段评述，来自做实验的神经科学家，点出了脑科学领域正在发生的史无前例的变革 。
Erlich结合神经生理记录和计算建模来研究抉择的大脑机制。他还研究了长年的压力如何影响认知抉择、特别是财务抉择。 “围绕贫穷的讨论总是与政治挂钩。如果可以将焦点转移到影响贫困的脑基础和神经学机制，我们也许能够使这一讨论去政治化。”
那么，这是否是一场全球竞赛？
汪 教授笑了。 “如果这是一场比赛，那么‘球门’在哪里？人类基因组计划是一个有明确球门的比赛。神经科学却有许多目标。我们需要在多个层面了解大脑 —— 从分子、细胞，到微回路和系统。一些神经科学家可能专注于绘制大脑联结图谱；另一些人则对药物的机制感兴趣；其他人可能一辈子研究语言、智力、或社会交往 的认知能力。总而言之，神经科学面临诸多挑战。”
神经科学的新生一代
汪 教授说：“据我们了解，上海纽约大学成立以前，中国没有神经科学这一本科专业。 因此，从这点看， 在中国我们可算是培养21世纪这一新领域年轻人才的先驱。我们的学生先上分子和细胞神经科学、认知神经科学等必修课，然后可选择人工智能、神经经济学 （Neuroeconomics）、自由意志的脑科学等专业课。”
“我们的学生很了不起，”Erlich说， “他们既有勇气又有强烈的求知欲。”Erlich注意到中国学生十分多样 —— 有些非常外向，有些则很害羞，但他们都非常聪敏。
李 向磁是上海纽约大学的第一批学生。在大一时他主动找汪教授谈到，他的父母希望他学习商科或计算机科学，但他对研究大脑更有热情。 在汪教授的指导和鼓励下，他选择了神经科学和计算机科学双主修。这两个专业修课的要求都很高，但除了上课，李向磁还很快参与了前沿的研究。在Erlich 与计算机科学家张峥教授联合指导下，他已经成功地训练了一个神经网络模型来模拟认知任务。作为第一届毕业生，他即将于今年春季毕业。
“中国，特别是上海，”汪小京教授强调说，“非常重视神经科学和人工智能的科研，因为此领域将引发技术革新并带来巨大的经济发展。在上海纽约大学，我们并不仅仅是在传播知识。我们要创造知识，开拓科学的新疆界，造福于人类。”
了解更多信息
访问中心网站research.shanghai.nyu.edu/ibcs，获取关于近期研究、会议动态、讲座活动与研究生机会。
华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 的成立，体现了创新形式的研究合作，将在揭示大脑奥秘的全球竞赛中扮演一个特殊的角色。
上 海纽约大学副校长（创始教务长）、脑与认知科学联合研究中心主任汪小京教授在加入上海纽约大学前，是耶鲁大学神经生物学终身教授。汪小京教授说，“即使在 耶鲁，开展跨学科研究和教学也不总是件容易的事。在上海纽约大学，我们有如此特别的机会可以从无到有建立一所全新的研究型大学。这使我们在短短四年时间 里，就成立了10个跨学科联合研究中心。”
华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 就是其中之一。它结合了纽约大学突出的强势学科——神经科学，以及华东师范大学在认知心理学和脑科学领域的悠久历史，旨在揭示认知的神经学机制，包括抉择、学习与记忆、人类语言等，以及人工智能。
“理解跨尺度的复杂大脑的神经网络，需要紧密的跨学科合作，” 汪教授说， “我们结合实验、理论与计算建模，有望为神经科学、为中国的脑计划做出特别的贡献。”
全球研究热潮
脑疾病的发病率近年来逐步走高，而人们对于脑疾病的病理和治疗方法还知之甚少。 这一挑战与全球变暖类似，需要全球性的跨国合作。《科学》杂志中最近强调， “我们必须举全球之力来解密大脑”。
在美国，奥巴马总统于2013年发起投资3亿美元的“白宫脑计划”（https://www.whitehouse.gov/BRAIN），旨在加速新技术的开发和应用，使脑科学家能够以动态的视角理解大脑的功能。
在欧洲，“人脑计划” 于2013年入选了欧盟的未来旗舰技术项目，获得16亿美元的资金支持。在日本，Brain/MINDS的大脑研究计划于2014年正式启动，它将绘制大脑图谱与脑疾病研究的神经科技相结合，以狨猴作为动物模型来探索人类大脑的运作机制。
一体两翼
中国的脑计划拟在2017年启动。该计划以“一体两翼”布局，即以研究脑认知的神经原理为“主体”，研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”（人民网）。
全 球的脑科学家和研究机构以不同的侧重点，共同接受揭秘大脑这一挑战 。汪小京教授介绍说，过去很多年来，神经科学家的研究专注于知觉和运动。然而近期领域的研究重点之一是知觉和运动之间的认知过程。认知是脑的高级功能，其 涉及的大脑部分是最神秘、我们所知甚少的神经网络。这需要对非人灵长类进行实验。事实上，中国的多个机构，包括中国科学院神经科学研究所，已建立灵长类实 验动物中心，由其研发猕猴的转基因技术来研究大脑。
为什么需要数学帮我们破解大脑密码？
汪 教授是一位理论神经科学家。他解释说， “我的研究在于发展理论并构建神经回路的计算模型，以帮助理解数据、找出其中的一般规律，并提出预测，在新实验中验证”。他和其他理论神经科学家与实验者 密切合作，来解决跨神经生物学和心理学的核心问题。这种方法本质上具有高度的协作性和前沿性。计算神经科学在中国刚刚起步，像华东师范大学-纽约大学脑与 认知科学联合研究中心（上海纽约大学) 这样的专注于认知功能的神经基础的研究中心寥寥无几。 “这些特点使我们与中国的其他科研机构不同，”汪教授补充道。
汪 教授用十分钟的时间为我们简单介绍了神经科学六十年的研究成果：神经元如何通过电信号传输信息， 这些信号如何在神经元连接的位置（神经突触）转换成化学信号，以及神经元如何连接成复杂的网络，实现脑功能。重要的是，如何将这些信号和它们之间的相互作 用以数学方程来描述。汪小京教授说，“随着大脑联结图谱的获得，我们有可能建立模型来描述大脑的神经回路。你知道吗，将一个大脑中所有神经元的连接拼成一 条线，长度是地球和月球之间距离的一半！”最后，汪教授笑着说，“人类精神活动的一切都始于神经元之间的连接和神经网络的动态变化！”
汪 小京教授说，我们正在上海纽约大学建立一个大家都可以使用的计算平台。该平台将用于计算模拟大规模的脑神经网络。但它不仅是一个计算平台，还是一个激发研 究人员产生并检验新想法的环境。我们的终极目标是发现神经科学中的普遍规律。这些规律如同物理学中的牛顿定律一样，将具有预测新效应的能力。此外，我们可 以使用新发现的数学算法来开发人工智能。这就是为什么计算神经科学被称为神经科学和人工智能之间的关键桥梁。
上海纽约大学神经和认知科学助理教授Jeffrey Erlich怀有同汪教授一样的热忱。来自普林斯顿大学和麦吉尔大学的他这样说道， “这是一个真正的机会。在上海纽约大学，我享有纽约大学神经科学的所有资源，还可以成为上海纽约大学这个新池塘中的一条大鱼！”
上 海纽约大学神经科学的教授是真正的跨学科学者，他们具有物理、工程、数学和计算科学的背景。Erlich说：“这里的人用数学语言来讲述大脑的运作机制 。他们为一种新的、一种共同的语言奠定了基础。”这段评述，来自做实验的神经科学家，点出了脑科学领域正在发生的史无前例的变革 。
Erlich结合神经生理记录和计算建模来研究抉择的大脑机制。他还研究了长年的压力如何影响认知抉择、特别是财务抉择。 “围绕贫穷的讨论总是与政治挂钩。如果可以将焦点转移到影响贫困的脑基础和神经学机制，我们也许能够使这一讨论去政治化。”
那么，这是否是一场全球竞赛？
汪 教授笑了。 “如果这是一场比赛，那么‘球门’在哪里？人类基因组计划是一个有明确球门的比赛。神经科学却有许多目标。我们需要在多个层面了解大脑 —— 从分子、细胞，到微回路和系统。一些神经科学家可能专注于绘制大脑联结图谱；另一些人则对药物的机制感兴趣；其他人可能一辈子研究语言、智力、或社会交往 的认知能力。总而言之，神经科学面临诸多挑战。”
神经科学的新生一代
汪 教授说：“据我们了解，上海纽约大学成立以前，中国没有神经科学这一本科专业。 因此，从这点看， 在中国我们可算是培养21世纪这一新领域年轻人才的先驱。我们的学生先上分子和细胞神经科学、认知神经科学等必修课，然后可选择人工智能、神经经济学 （Neuroeconomics）、自由意志的脑科学等专业课。”
“我们的学生很了不起，”Erlich说， “他们既有勇气又有强烈的求知欲。”Erlich注意到中国学生十分多样 —— 有些非常外向，有些则很害羞，但他们都非常聪敏。
李 向磁是上海纽约大学的第一批学生。在大一时他主动找汪教授谈到，他的父母希望他学习商科或计算机科学，但他对研究大脑更有热情。 在汪教授的指导和鼓励下，他选择了神经科学和计算机科学双主修。这两个专业修课的要求都很高，但除了上课，李向磁还很快参与了前沿的研究。在Erlich 与计算机科学家张峥教授联合指导下，他已经成功地训练了一个神经网络模型来模拟认知任务。作为第一届毕业生，他即将于今年春季毕业。
“中国，特别是上海，”汪小京教授强调说，“非常重视神经科学和人工智能的科研，因为此领域将引发技术革新并带来巨大的经济发展。在上海纽约大学，我们并不仅仅是在传播知识。我们要创造知识，开拓科学的新疆界，造福于人类。”
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