《脑科学技术发展与应用》系统地介绍了脑科学的基本概念、研究内容与发展历程,全面总结了国内外脑科学领域脑信息获取技术、脑信息交互技术、脑信息控制技术等关键技术发展以及“仿脑”“脑控”“控脑”等脑科学应用方面的新进展情况,分析了脑科学发展对军事作战、社会治理、伦理道德、生理健康、文化意识产生的影响,梳理了国内外推进脑科学发展主要做法以及典型的脑科学发展计划。
《脑科学技术发展与应用》内容充实丰富,可读性较强,可为从事相关领域研究与管理工作的人员以及有关高校师生提供借鉴与参考。
20世纪90年代被称为“脑的十年”,美国、欧洲、日本等国家和地区掀起了脑科学研究的热潮;步入21世纪,探索大脑活动的高级功能、模拟大脑智能成为人类最重要的科学活动之一,是当前各国科学家们正在角逐的前沿热点。
脑科学是以大脑作为研究对象的多学科交叉汇合而成的新兴研究领域,它融合了神经科学、认知科学、心理学、人工智能、信息科学、计算机科学等学科,重点研究大脑的结构和功能,神经元及神经活动,大脑与行为、大脑与思维的关系;研究脑疾病与防治;研究大脑机能模拟与应用。
本书系统地介绍了脑科学的基本概念、研究内容与发展历程,全面总结了国内外脑科学领域相关技术发展与应用的最新进展,梳理了国内外典型的脑科学发展计划。在内容结构方面,本书分为7章。其中,第1章为脑科学概述,重点介绍了人脑的生理构造与特征、脑科学的概念和内涵、研究内容、发展历程以及全球脑科学发展态势;第2章为脑科学关键技术发展现状,重点介绍了脑信息获取技术、脑信息交互技术、脑信息控制技术的最新发展;第3章为脑科学应用发展现状,重点介绍了“仿脑”“脑控”和“控脑”三个应用方向的最新发展;第4章为脑科学带来的影响,重点介绍了脑科学发展对军事作战、社会治理、伦理道德、生理健康、文化意识产生的影响;第5章为国内外推进脑科学发展的主要做法,重点总结了在战略布局、领域突破、协同创新、重点应用、风险防范等方面的做法;第6章为全球脑科学计划概览,重点介绍了国际“人类大脑计划”和美国、欧洲、日本相关脑科学发展计划,以及中国脑科学发展政策情况;第7章为展望与建议,重点总结了脑科学发展的前景与趋势,并对我国脑科学的发展提出了相关建议。
本书由北京航天情报与信息研究所组织编写,是集体劳动的结晶。谭立忠承担了第2章、第3章内容的编写以及全书统稿工作;吴勤承担了第5章、第7章内容的编写;张丽平承担了第6章内容的编写;郭宇东承担了第1章、第4章内容的编写。
在本书编写过程中,得到了中国航天科工集团有限公司刘石泉、陈国瑛、寇志华、刘陈等领导和专家的指导。中国航天科工防御技术研究院、北京航天情报与信息研究所相关领导和专家为本书编写提供了充分的支持和帮助,中国航天科工图书出版基金为本书出版提供了资助,中国宇航出版社为本书出版提供了大力支持,在此一并表示感谢。此外,本书参考和引用的一些相关教材、论著等,均列入最后的参考文献中,但未在文中一一标注,在此谨向相关作者表示衷心的感谢。
尽管编写人员在本书编写过程中,查阅了大量的文献资料,并进行了认真整理、核对、分析、提炼和加工,但由于资料来源不同,加之时间、水平与条件所限,本书难免存在错误之处,敬请广大读者批评指正。
第1章 脑科学概述
1.1 人脑的生理构造与特征
1.2 脑科学的概念和内涵
1.2.1 狭义的脑科学概念——神经科学
1.2.2 广义的脑科学概念——新兴交叉学科
1.3 脑科学的研究内容
1.3.1 脑自身研究——揭示与阐明脑的本质
1.3.2 脑疾病研究——预防与治疗脑的疾病
1.3.3 脑应用研究——模仿与应用脑的功能
1.4 脑科学的发展历程
1.4.11 7世纪以前——对脑的臆断及脑结构初探
1.4.21 7至18世纪——对脑哲学认知到实证研究的转变
1.4.31 9世纪——四大基本理论奠定后续发展的坚实基础
1.4.42 0世纪至今——现代脑科学研究开启黄金时代
1.5 **脑科学发展态势
1.5.1 脑科学战略成为各国焦点
1.5.2 脑科学技术屡迎重大突破
1.5.3 脑科学应用获得广泛拓展
1.5.4 脑科学研究推动产业变革
1.5.5 脑科学革命影响社会环境
第2章 脑科学关键技术发展现状
2.1 脑信息获取技术发展现状
2.1.1 脑信息获取技术的内涵
2.1.2 脑信息获取技术的主要手段
2.1.3 脑信息获取技术进展
2.2 脑信息交互技术发展现状
2.2.1 脑信息交互技术的内涵
2.2.2 脑信息交互技术的主要手段
2.2.3 脑信息交互技术进展
2.3 脑信息控制技术发展现状
2.3.1 脑信息控制技术的内涵
2.3.2 脑信息控制技术进展
第3章 脑科学应用发展现状
3.1 “仿脑”应用
3.1.1 开发类脑智能芯片
3.1.2 开发人脑处理器
3.1.3 开发智能战场机器人
3.1.4 开发认知计算技术
3.2 “脑控”应用
3.2.1 开发商业化脑机接口专用设备
3.2.2 开发脑控型文体娱乐产品
3.2.3 开发脑控型医疗器械
3.2.4 开发脑控型机器人
3.2.5 开发脑控型小型飞行装置
3.2.6 开发脑控型交通工具
3.2.7 模拟控制飞机和飞船
3.3 “控脑”应用
第4章 脑科学带来的影响
4.1 对军事作战产生影响
4.1.1 致胜思路发生新转变
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