科学公开课（7）：智能图景：穿越大脑进化与类脑科技
主讲人：李明
中国科学院昆明动物研究所
从原始生物对外界刺激的简单反应
到现代人类复杂多变的思维与决策过程
再到科技智能的崛起
智能的发展
是一场从自然到科技的漫长演变
课程概要：智能的进化之旅是一段从原始生物到现代科技的壮丽篇章，在这场漫长的进化过程中，大脑的进化成为了决定性因素。智能并非人类独有，在动物界中，乌鸦、海豚等也展现出了惊人的认知能力，让我们对智能的多样性有了更深刻的认识。目前有了更多探索大脑奥秘的工具，光遗传技术、人工智能分析等现代科技手段，为我们揭示了大脑的复杂结构和功能。智能前沿技术如脑类器官培养、脑机接口、人工智能等，正引领我们迈向一个更加智能的未来。
《揭秘自然·解码生物多样性》公开课由中国科学院昆明动物研究所、中国动物学会科普工作委员会与云南广播电视台联合创制，携手10位科学家，共同探索生命密码，领略生物多样性的无穷奥秘。
01 人类的起源与进化
让我们回溯到数千万年前，灵长类动物的分化为人类诞生埋下伏笔。2500万至3300万年前，灵长类开始分化；600万至800万年前，人族分支逐渐显现，最终演化出智人；约4万年前，智人勇敢地走出非洲，向欧洲迁徙，面对严寒的环境，他们不仅学会了适应，更在进化中磨砺出了更加坚韧的智慧。
智人与尼安德特人的共存竞争，是进化史上的重要篇章。虽然两者有过基因交流，但智人凭借着先进的语言、丰富的想象力和团结精神，最终在这场生存竞争中脱颖而出，成为了地球上唯一的人类物种。而这一切的背后，都离不开我们那颗不断进化完善的大脑。
02 大脑的进化与发展：生物智能
神经科学家Paul D. MacLean提出的“三位一体的大脑”假说，帮助我们更形象地理解人类如何通过进化逐步获得更高级的认知功能，从而在自然界中占据主导地位。
当然，智能不仅仅是人类的专属。在动物界里，也有许多聪明的家伙展现出了惊人的认知能力。例如，发表在顶级科学期刊《Science》上的相关研究指出，乌鸦能够展示出主观意识，海豚的大脑回路则与人类非常相似。这些不同物种在适应各自环境时，演化出了不同形式的智能。
在我们深入了解大脑时，神经生物学这位“幕后英雄”就不得不提了。神经元作为大脑的基本功能单位，它们之间通过电信号和化学信号进行信息传递，共同构成了复杂而精妙的大脑网络。就像一个庞大的通讯网络，让大脑能够高效地处理各种信息。
03 大脑的探索方法
科技进步为我们探索大脑的奥秘提供了有力工具。光遗传技术、人工智能分析等手段的应用，让我们能够在动物模型和细胞水平上深入研究大脑的功能和机制。
各种经典的实验方法也为我们揭示了大脑工作的原理。巴甫洛夫的条件反射实验展示了重复刺激如何形成新的行为模式；恐惧条件反射实验则揭示了大脑不同区域神经活动在恐惧记忆形成、消退和自发恢复过程中的关键作用；Morris水迷宫实验则主要用于测试实验动物对空间位置感和方向感（空间定位）的学习记忆能力。
04 智能的前沿
更神奇的是，科学家们已经在体外培养出类似大脑的组织——脑类器官！不仅帮助我们了解大脑的发育和疾病机制，还为开发新的智能技术提供了思路和方法。
说到智能技术，就不得不提脑机接口和人工智能了。脑机接口技术已经在临床上得到了应用，它能够实现人脑与外部设备的直接连接，为瘫痪患者等提供了新的生活可能。而人工智能的发展更是日新月异，从自动驾驶到智慧医疗，再到类脑智能的崛起，它们正在逐渐改变着我们的生活。
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【揭秘自然 解码生物多样性公开课】
出品人：施 鹏、和亚宁
总编辑：孔维华
总编审：黄加元 、王易芬、李晓风
技术总统筹：杨开荣
策划/监制： 尹 凡 、卢 钢
制片人：陈 晶、曹诚博
导演：许立峰、董蕴玮、刘峻翊
总统筹：陈 晶、杨 茜、王明江、曹诚博
统筹：黄小彧、饶芳菲、朱文津
编导：黄小彧 、刘峻翊、董蕴玮、陈 荣、李云龙
摄像：许健锋、何 强、朱文津
视觉特效：肖汝靓
灯光：秦小刚、张文佳
视频技术：段俊峰、王丽娟、吴 智、徐歆玥
XR技术：段俊峰、和伶俐、陈洁超
音频：赵 琨、缪 悦、许萌恩
现场导演： 董蕴玮、朱文津、邱海凌、马斯韬（实习）
编辑：严 平、梁瑞娟、张 苑、马斯韬（实习）
宣推：牛 峰、赵小强、田焕焕、李雯娟、苏馨媛、郑琬亭
化妆：余 蕾
终审：武志敏、卢 钢
出品单位
中国科学院昆明动物研究所
中国动物学会科普工作委员会
云南广播电视台
承制单位
云南广播电视台“多样星球”数智融媒工作室
云南广播电视台技术制作中心
鸣谢单位
云南省科技厅
中国科学院昆明植物研究所
中国科学院动物研究所
中国科学院成都生物研究所
云南大学
云南大学附属中学
巍山祥华中学
厦门大学
秦岭大熊猫研究中心