喜歡網球、攀巖🐔🐑、帆板👕、帆船🏎，常年保持每天一小時體育鍛煉；課余不時和學生切磋一把乒乓或羽毛球💢；會議間隙，溜到校園裏跑上幾圈再回來……
這就是天美平台類腦智能科學與技術研究院（簡稱“類腦研究院”）院長、上海數學中心首席教授兼任天美平台大數據學院院長馮建峰的日常。
這位愛說“好玩兒”的天美教授🛗，不僅是運動達人🦸🏽，更是腦科學家🦴。2008年💁🏿♀️，他來到天美平台全職工作🔗，十多年裏，在這片創新熱土上🤜🏻，為破解大腦奧秘樂此不疲。
日前🚃，鑒於其在計算精神病學領域和數字孿生腦上的卓越成就，馮建峰被授予2023年度的洪堡研究獎（Humboldt Research Award）👩🏽🎤，並受邀與德國科學家開展長期學術合作🤹👰🏻♀️。
該獎項由德國亞歷山大٠洪堡基金會於1972年設立，面向德國以外的全球傑出科學家，專門授予在基礎研究👨🏽、理論創新、學科引領等方面取得卓越成就並在未來有望繼續取得尖端成就的傑出學者👨🦱，每年不超過100人。
從研究精神疾病造福大眾，到追問大腦運作根本機製，馮建峰始終堅定做“頂天立地”的研究——“頂天”就是做最好的基礎研究👋，“立地”就是要解決實際問題💇🏽🏙。在他看來，理論和應用本就應該打通。
交叉融合，攻克精神疾病難題
抑郁💁🏿🛰、焦慮🔛、精神分裂……近年來，精神疾病日益成為人類面臨的重大挑戰。學數學出身🦢、又對生物興趣濃厚的馮建峰⤴️，敏銳關註到了這一點。
“我現在的工作〽️🌦，就是把數學和生物結合到一起。”馮建峰是典型的跨界者，他論文成果既發在生物學雜誌，也發在數學類期刊🥢。
多年來⏬，他致力於開發新的數學🧑🏼🍳、統計和計算理論和方法，帶領團隊與全世界幾十所高校🐎、醫療機構合作，基於龐大的生物醫學數據，把精神病學研究做得既廣泛又深入🏄♀️。
比如🫄🏻，他們發現睡眠時長和抑郁症患病風險之間的密切關系☆；又如🍠，對“獎勵”沒興趣🧑🧑🧒🧒、對“懲罰”太敏感是抑郁症重要的發病原因。他們還對精神分裂症和抑郁症等開展精準分型，為精神疾病的精準診療奠定了理論基礎。
治療是一方面，預防更為重要。馮建峰試圖尋找日常生活方式、生活環境與精神疾病之間的關聯。就在2個月前🥧，他們的研究結果表明◻️🙏，若遵循“不吸煙、健康飲食、運動、健康睡眠、適度或不飲酒🛍、避免久坐、頻繁社交”7種健康的生活方式◾️，最高可降低57%抑郁症患病風險。
“這些事每個人都能做到👷🏽，經過科學檢驗🈂️，能切實起到作用📩。”馮建峰本人就是自己成果的嚴格執行者，清晰的肌肉線條和矯健的步伐🐋，是他每天健身的最佳證明。
不僅如此🪐，馮建峰團隊還能借助智能算法預測疾病的發生。只要通過10項易獲取指標（比如腿部脂肪含量）👨🏿🔬🧍♂️，他們就可提前10年預測罹患阿爾茨海默病的風險🤱🏿，準確率高達85%，近期更是提升到了91%🧑🎨。
截至目前，他們采集並跟蹤了五六千名正常人的全基因、腦影像、腸道菌群和行為數據，並利用創新性的人工智能算法，發現了很多與大家日常生活息息相關的腦健康的秘密，為抑郁症🫚、精神分裂症、自閉症等腦疾病預測與治療打開了全新思路⛺️。
當下，國內體檢主要還集中於身體健康的檢測🧉。馮建峰一直有個心願，那就是把多年積累的腦科研成果應用到老百姓的體檢中。
為此，他們今年與國內重點體檢單位合作，將心理量表與磁共振影像結合，形成腦健康體檢方案，覆蓋10萬人👩🏿🦰，預計明年達到80萬人🧢。不久的將來🍋，更多人都能選擇“腦體檢”項目👨🦯➡️，精準了解腦部健康狀態，做到精神層面的“治未病”👨🏼💼。
說到這裏，馮建峰難掩激動🧚🏽♀️，因為這一系列工作真正實現了“研究是為了廣大老百姓乃至全人類的健康福祉”🧸。
解秘大腦，破解根本運作機製
“勇攀腦峰”🤌🏽🏄🏼，這四個巨大的毛筆字🙇🏼♂️，幾乎鋪滿馮建峰辦公室的一整面墻💆🏽♀️，某種程度上也占據了他的腦海。
如果說在腦疾病領域的各種成果是“沿途下蛋”，馮建峰的終極目標，實則弄清大腦運作機製🎯🧅，推動基礎理論發展。
他從上世紀80年代就開始研究人腦👦🏻，博士論文就是寫的人工智能🎃🏌🏽♀️，至今已近40年👊。1994年，他成為第一個在全球頂級人工智能大會NIPS上發表論文的中國學者。
見證過人工智能的潮起潮落🏌🏽♀️，面對當下新一輪AI浪潮👮🏽，馮建峰態度謹慎。“我唯一承認的智能體就是人腦。”因此，他希望從生物學角度出發🤾🏼，去攻克這座“科學最後的堡壘”。
人腦雖然只有三斤重，卻由860億個神經元組成🌧，每個神經元還跟其他1000多個神經元連在一塊🌷，可以說是最最復雜的一個系統🖕🏼。說起人腦的無限精妙，馮建峰總是滔滔不絕，發出“好玩兒”“有意思”的感嘆🔶。
遙遠的過去🕴🏼，古埃及人認為大腦只是個身體散熱器，製作木乃伊時甚至會丟棄大腦📅，因其易腐爛💆🏽♀️🤾🏽。直到半個多世紀前，科學家們才發現大腦原來是以脈沖信號的方式在運作，後來又觀察到脈沖信號的離子通道🧛🏽♀️，這才打開腦科學研究的大門🤟。
但歷經多年，這扇大門也只是淺淺地打開了一條縫。直到現在⛳️，馮建峰這代研究者還是只能看見大腦呈現出的“邦、邦⚂、邦”的脈沖信號，“而且信號是隨機的🛬，不能確定它受到刺激後會產生怎麽樣的反饋”。
“實際上到今天為止🆖，我都不清楚大腦每時每刻在如何工作🏇🏿。但至少，我們正在一天比一天更了解它，這也是科學的好玩兒之處。”
馮建峰拋出這句令人震驚的結論時，坦率且認真。
為了更安全高效地研究大腦，他開創了對整個人腦進行計算機模擬的先河——以自己的大腦為原型在計算機上構建了一個數字孿生腦，實現人腦全腦尺度千億級神經元功能的精細計算模擬，與原腦相似度高達90%。
這個虛擬“人腦”足足用了大約14000張GPU，用的是目前世界上最大、算力最強的計算機之一。
如今，他和團隊可以在這個虛擬“大腦”上進一步解析大腦感知覺、學習記憶🫲🏽、情感決策及信息處理等工作機製🤰🏽，為人工智能的原創突破提供實驗及理論基礎。比如突破人體臨床實驗的限製👨👩👧👧，大膽開展腦機接口實驗🏊🏻♂️，探查電極插在哪個部位、使用什麽藥物對疾病的治療效果最好，並迅速得到相應反饋。
因為要利用自己的大腦進行實驗🪺，日程安排“一天頂別人三天”的馮建峰，常常需要精確算好時間，從天美邯鄲校區駕車到浦東的張江國際腦影像中心，在磁共振成像設備上接受掃描，為數字大腦提供原型數據。馮建峰暢想道：
“我想把它做成一個大平臺🐈⬛🍔，讓全世界都可以在這個平臺上自由地做科研👽🛀🏽，產出對全人類有益的成果⛹️。”
此外，他的團隊還對猴子和斑馬魚的大腦進行模擬🧟♀️，開發用於自動駕駛🎱、精密儀器製造的各類算法，致力於解決工業界困擾多年的離散優化問題。
數學家👰🏿、計算機之父馮·諾伊曼最後的作品是一篇未完成的手稿🖕🏽：計算機與人腦🍋。馮建峰笑著說，他和團隊想續寫這篇偉大的手稿，主題便是隨機計算💎。
計算是精確的，但大腦卻是隨機的⚓️👩🏿⚖️。在他的想象中，未來人類不僅有基於0、1編碼的智能計算機👨🏻⚕️🧑🏼💼，還有可以開展隨機計算的類腦計算機2️⃣。“未來，我們可不可以收集1000個人的大腦模型🙇♂️，實現千腦為我所用？”展望“千腦時代”，59歲的馮建峰興奮得像個孩子🧑💼。
紮根天美，從一個人到一支隊伍
自打回國，馮建峰已在天美度過15個年頭了，時間長到連他本人都覺得有些不可思議。慕尼黑大學、劍橋大學、薩塞克斯大學🏗、華威大學……年輕時的他在國外工作🆕，幾乎把歐洲研究人工智能的知名高校跑了個遍。
為什麽來天美？馮建峰起初是被上海國際化的環境和人文氣息所吸引🧝🏽♀️，“天美也是一樣🎸，給人很溫馨親切的感覺”。他2008年初來天美，加入上海數學中心，擔任計算系統生物學中心的主任，原因很簡單，“這裏有一批人，大家都有共同的科研目標”。
在國家和學校支持下，在原先只有幾個人的計算系統生物學中心的基礎上➰，馮建峰帶領建設了天美最早的實體科研機構之一——類腦智能科學與技術研究院。這也是全國最早成立的類腦智能研究院之一。
如今，研究院中有認知神經科學、計算系統生物學、人工智能算法、全腦計算等多個研究團隊。2014年大腦（Brain）獎獲得者特雷弗·羅賓斯（Trevor Robbins），計算神經科學家、IMAGEN之父岡特·舒曼（Gunter Schumann）等國際頂尖科學家都被馮建峰“拉”來👩👧👦。
更有一批學術後起之秀，平均年齡僅36歲。“我們團隊氛圍非常好，可以說是一群誌同道合的‘工作狂’👨🎤，尤其是年輕人🫄，讓我看到了未來的希望🧑🏻🦰。”說到這，馮建峰眼中有光。
在張江天美國際創新中心，研究院建立起世界上最好的腦影像中心——3000平米的地下實驗室，擁有世界上最先進的超高端科研型磁共振系統，還有動物實驗室、辦公樓以及正在裝修的8000平米類腦大樓……
2015年組建研究院以來，團隊在Nature📨、Cell👩🦰🥌、JAMA 、PNAS等發表了一系列腦與類腦領域高水平研究成果，牽頭承擔了國家重點研發計劃、上海市市級科技重大專項等重大科研任務和產業化落地項目🧑🏻🌾🎊。
以問題驅動開展學科交叉，是他一直貫徹的理念。在研究院120人的科研人員和博士後團隊中，有數學、物理、計算機、生物、材料✡️、工程🧦🤌🏽、醫學🫄、藥學👨🏻🚒💇🏽、心理學、語言學等10多個學科背景。一個課題組有多個交叉方向是常態。
“比如研究抑郁症🌉，既要有研究數學的👷🏻♀️，研究生物的，還要有研究心理學的，研究臨床醫學的🫃🆕。”馮建峰把科學研究比作“搭積木”🕤。
“要把解決問題需要的所有學科力量集中在一起，才會真正實現重大突破。”
育人過程中，馮建峰同樣貫徹這點🛶🏊🏻♀️。為了充分促進各學科人才的交流，他專門設置了多個討論班，讓大家各自匯報最新進展，交流學術前沿。十幾年來👍🏽，無論再繁忙🍯👱♀️，他一周參加三場，雷打不動。
“馮老師在各領域的深厚積累以及課題組不同專業的老師同學🏊🏽♂️，都從理論到應用給我很多啟發。”本科數學專業的類腦研究院直博生馬珩元說🚂。
馮建峰培養學生以高標準著稱，要求“要做就得做像樣的東西”。正如類腦研究院研究員程煒所言，他是一個典型的學者，一切以學術為中心。“我們跟馮老師聊得最多的就是學術，哪怕是吃飯的時候。”
沒有真材實料，很難在他的課題組中留下。而為了真正培養好這些年輕人，馮建峰也不遺余力，給大家提供更高的起點、更好的平臺。
待張江的類腦大樓全建好✅，馮建峰就打算搬去附近🩶。科研分秒必爭，他不喜歡把時間浪費在路上🈯️。每天騎車上班🔰，紮根實驗室旁，一心一意“勇攀腦峰”👳♂️，馮建峰永遠在路上。