南开新闻网讯(通讯员 孙瑞泽 祝梦琦 罗廷乐)5月6日,生命科学学院名师引领课“生物科学现状与未来”第九次课程在八里台校区范孙楼报告厅举行。中国科学院院士、清华大学生命科学学院院长时松海教授为同学们带来了以“大脑发育与功能”为主题的课程,带领师生从进化、结构、发育及智能等多个维度,深入探索大脑这一宇宙中最复杂的系统,并分享了关于学习思维转变与未来人工智能方向的深刻见解。
课程伊始,时松海院士并未直接切入脑科学的具体知识,而是探讨了大学本科阶段学习的本质。他认为,学生应当完成从“课堂学习思维”到“科研思维”的范式转换,勇于表达自己的观点,形成独立思路,为拓展知识边界做出真实贡献。他强调,独立思考未知问题、形成自己的见识,是对人的本质训练。这一开场寄语,为整堂课奠定了科学与人文并重的基调。
课程中,时松海院士系统讲解了大脑结构和功能的核心特性。他认为,人类大脑是整个进化的最终端产物。大脑皮层具有精细的层状结构,每层的神经细胞形态、基因表达和功能各不相同;同时还存在垂直方向的功能柱,如同众多信息处理器,共同支撑起强大的计算能力。在神经元类型上,兴奋性与抑制性神经元的平衡至关重要,失衡可能导致癫痫、抑郁等精神疾病。
时松海院士进一步阐述了脑科学与人工智能的密切关联。他认为,意识的形成涉及外界信息与大脑内在信息的比对,具有高度主观性。在学习记忆方面,间隔学习往往比短时间集中学习带来更持久的记忆效果。回顾人工智能发展历程,许多重要突破均受到脑科学研究的启发,例如人工神经网络。然而,当前AI对数据与算力的需求巨大,而人脑能耗极低。时教授提出了“仿真智能”可能作为未来新路径:基于生物脑架构构建新型智能系统,无需海量训练数据即可执行复杂功能。他展望,未来人类大脑的生物智能有望与机器智能无缝交互,迎来真正的智能融合时代。
值得一提的事,时松海院士特别致敬了神经科学先驱卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)。卡哈尔凭借对大脑切片的深入观察与独立思考,提出了“神经元学说”,为神经生物学做出了根本性贡献。时教授以此勉励同学们:拥有自己的思考和见解,是科研道路上最为宝贵的品质。
课程最后,同学们围绕大脑发育、人工智能、自闭症治疗等话题踊跃提问,时松海院士逐一深入解答。课后,他还与同学们进行座谈交流,大家围绕生活与学业两方面的话题展开讨论。同学们纷纷表示,这堂课不仅让自己对大脑发育与功能有了系统认识,更启发了关于科研思维与未来智能的深层思考。
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