冯建峰

复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长

冯建峰

冯建峰,男,1964年出生,上海数学中心首席科学家,复旦大学数学科学学院、生命科学学院教授,长江学者特聘教授。复旦大学大数据学院院长、计算系统生物学中心主任、计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室主任、类脑人工智能科学与技术研究院院长,上海脑科学与类脑研究中心上海脑中心副主任、高级研究员。[3][4][2][1][0]冯建峰主要致力于利用计算方法从事与神经、精神科学相关的生物医学问题的研究。[2]1981年9月,冯建峰就读北京大学数学系。从1993年10月起,冯建峰曾在德国慕尼黑大学、意大利罗马大学数学系工作。1996年,冯建峰任剑桥大学Babraham研究所数学生物实验室副主任。2005年起,任Warwick大学计算机学院计算生物学实验室主任。2008年3月,冯建峰受邀担任英国皇家艺术学会院士。[1]2011年,冯建峰获得英国皇家学会沃弗森研究功勋奖。[2]2015年,冯建峰任复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院院长。[1][0]

冯建峰,男,1964年出生,上海数学中心首席科学家,复旦大学数学科学学院、生命科学学院教授,长江学者特聘教授。复旦大学大数据学院院长、计算系统生物学中心主任、计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室主任、类脑人工智能科学与技术研究院院长,上海脑科学与类脑研究中心上海脑中心副主任、高级研究员。[4][5][3][2][1]

冯建峰主要致力于利用计算方法从事与神经、精神科学相关的生物医学问题的研究。[3]1981年9月,冯建峰就读北京大学数学系。从1993年10月起,冯建峰曾在德国慕尼黑大学意大利罗马大学数学系工作。1996年,冯建峰任剑桥大学Babraham研究所数学生物实验室副主任。2005年起,任Warwick大学计算机学院计算生物学实验室主任。2008年3月,冯建峰受邀担任英国皇家艺术学会院士。[2]2011年,冯建峰获得英国皇家学会沃弗森研究功勋奖[3]2015年,冯建峰任复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院院长。[2][1]

2016年7月,冯建峰教授团队首次绘制了脑功能网络的动态图谱,并发现大脑功能网络的动态变化与人类的智能高度相关。[6]2018年,冯建峰团队通过计算模拟,解析大脑感知觉、学习记忆、情感决策及信息处理等工作机制,为人工智能的原创突破提供实验及理论基础。[1]2019年1月,冯建峰课题组发现青春期大脑壳核体积异常和精神分裂症致病风险高度相关,该发现有帮于科学家揭示精神分裂症发病机制。[7]2023年10月,冯建峰研究团队揭示了抑郁症的大脑结构纵向发展轨迹,精准定位抑郁症大脑萎缩的三种起源。[8]

教育经历

1981年9月起,冯建峰就读北京大学数学系,于1985年6月获得学士学位。1985年9月,冯建峰就读于北京大学概率统计系,并在1988年7月获得硕士学位。1991年7月,冯建峰获得博士学位。[2]

工作经历

冯建峰在1993年10月至1996年6月期间, 分别在德国慕尼黑大学意大利罗马大学数学系工作。1996年起,冯建峰任剑桥大学 Babraham研究所数学生物实验室副主任,直到2000年。随后,冯建峰担任Sussex大学信息学院计算生物学实验室主任。从2005年起,冯建峰在Warwick大学计算机学院计算生物学实验室,担任主任一职,直至2014年离任。在这期间,他还担任过Warwick大学Complexity Complex Doctor Training Centre副主任。同年起,冯建峰出任复旦大学计算生物学中心主任。[2]

冯建峰(中)参与实验数据分析
冯建峰(中)参与实验数据分析

2008年3月,冯建峰受邀担任英国皇家艺术学会院士。[2]2011年,冯建峰获得英国皇家学会沃弗森研究功勋奖,该奖项是英国国内最享有盛誉的科研奖项。[3]同年3月,冯建峰受邀为生物学会院士。2015年起,冯建峰受聘为复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院院长。[2][1]

2016年7月,冯建峰教授团队首次绘制了脑功能网络的动态图谱,并发现大脑功能网络的动态变化与人类的智能高度相关。[6]2018年,冯建峰团队通过计算模拟,解析大脑感知觉、学习记忆、情感决策及信息处理等工作机制,为人工智能的原创突破提供实验及理论基础。[1]2019年1月,冯建峰课题组发现青春期大脑壳核体积异常和精神分裂症致病风险高度相关,该发现有帮于科学家揭示精神分裂症发病机制。[7]2023年10月,冯建峰研究团队揭示了抑郁症的大脑结构纵向发展轨迹,精准定位了抑郁症大脑萎缩的三种起源。[8]

学术交流

2019年8月30日,2019世界人工智能大会“类脑智能与群智智能”主题论坛在上海世博中心举行,冯建峰主持开幕式,并作主旨演讲报告。[9]2020年7月17日,冯建峰应邀参加“君子知道”复旦大学EMBA人文商道沙龙,就人工智能主题展开探讨,介绍其在领域里的最新研究成果以及商业实践。[10]2021年4月28日,冯建峰在北京师范大学香港浸会大学(UIC),为该校的教师、学生作主题为“脑启发AI的计算方法”的讲座。[11]7月,在世界人工智能大会上,冯建峰作了关于健康睡眠的研究报告,引来了4.6亿人次的阅读量。[1]10月26日,东南大学数学学院应邀冯建峰,作题为《时空生物医学图像处理》学术报告。[12]

冯建峰在复旦大学管理学院2022创投峰会上演讲
冯建峰在复旦大学管理学院2022创投峰会上演讲

2022年1月17日,类脑技术研讨会在复旦大学召开,冯建峰出席讨论。该研讨会聚焦基于类脑智能的技术创新,通过两个不同学科的科研人员对类脑算法与芯片的交叉技术进行探讨。[13]8月,冯建峰出席参加复旦大学管理学院2022创投峰会,并发表题为“从生物脑到人工脑”的演讲。[14]2023年3月4日,复旦大学英国校友会邀请冯建峰,在英国伦敦为复旦大学英国校友举办“脑科学人工智能”专题讲座。[15]

研究方向

冯建峰主要集中在计算精神病学和类脑人工智能(理解、保护和模拟人脑)研究领域,长期致力于发展数学、统计与计算机的理论和方法,并原创性地将它们应用于解决神经科学,各类脑疾病和智能算法中的具体问题。[2]

研究成果

时间项目介绍
-精神疾病功能磁共振成像成功发现抑郁症患者难以控制负面情绪可能与“憎恨网络”的消失有关,该研究成果发表于Mol Psychiatry(IF>13)[3]
-遗传影像学领域的探索性围绕抑郁症、精神分裂症及人类情绪认知方面的一系列相关研究成果陆续发表于Mol Psychiatry(IF>13)、Am J Psychiatry(IF>12)、Schizophr Bull(IF>8)、Biol Psychiatry(IF>8)。这部分研究工作正是基于目前世界上该领域最权威的耗巨资构建的三大数据库系统,即美国的ADNI数据库、欧盟的IMAGEN数据库和IMAGEMEND数据库[3]
-生物系统Granger因果关系的创新性、实用性理论对Granger因果模型进行了一系列推广,并将新的模型和理论方法应用于神经影像学、电生理学、遗传学等各类时间序列数据中。具体概括:①首先建立了时域和频域上的偏Granger因果关系;②定义了高维变量间的Granger因果;③统一了Granger因果模型和动态因果模型的理论框架;④提出了利用Granger因果分析构建复杂网络的方法,并将经典的Granger因果模型推广为含信号依赖噪音的Granger因果模型和时空Granger因果模型。这些成果均发表于PLoS Comput Biol(IF>5)、NeuroImage(IF>5)[3]
2016年7月绘制大脑功能网络动态图谱冯建峰教授团队研究通过核磁共振扫描技术度量人类大脑各个区域的动态相互作用模式,并揭示其动态变化的产生机制,从而首次绘制了脑功能网络的动态图谱。研究发现,大脑功能网络的动态变化与人类的智能高度相关[6]
2018年数字大脑冯建峰团队首次搭建了由7000万个脉冲神经元组成的数字大脑。通过数学算法,实现人脑全脑尺度千亿级神经元功能的精细计算模拟。通过计算模拟,进一步解析大脑感知觉、学习记忆、情感决策及信息处理等工作机制,为人工智能的原创突破提供实验及理论基础。到2021年底,数字大脑拥有的神经元数量已与真正的人脑相当[1]
2018年7月抑郁症与睡眠问题关系针对抑郁症与睡眠问题的关系,冯建峰与英国华威大学牛津大学等研究人员组成的团队,首次在脑神经机制层面为这一问题给出答案。其研究结果显示,外侧眶额皮层,楔叶以及背侧前额叶皮层等脑区共同构成抑郁问题与睡眠质量关系的脑神经环路基础。这一研究首次发现了抑郁症与睡眠问题的共病病理机制,有望为改善大众尤其是抑郁症患者睡眠质量问题,甚至治疗抑郁症带来革命性突破。该研究论文以《人脑功能连接调制抑郁问题与睡眠质量关系的机制》为题,已发表在精神疾病顶级杂志《美国医学会杂志·精神病学卷》上[16]
2019年1月精神分裂症发病机制冯建峰课题组对来自英美等6个国家20余所研究机构的超过1万例影像遗传学数据进行计算分析,通过全脑全基因组范围的“广泛搜索”,研究发现青春期大脑壳核体积异常和精神分裂症致病风险高度相关。该发现有望帮助科学家揭示精神分裂症发病机制,为临床症状出现之前的超前干预研究提供新思路。该项成果已发表于精神分裂症顶级杂志《美国医学会杂志·精神病学卷》上[7]
2022年6月人脑的发育和工作机制冯建峰团队通过研究发现,睡眠时长与眶额叶皮层、前额叶、niè叶、楔叶以及缘上回等脑区的皮层面积相关,而这些脑区又是抑郁等精神疾病和认知功能相关联的核心脑区。从大脑机制来看,人在儿童时期,睡眠时间越长越好;而到20多岁后会出现一个转折点,睡眠最佳时长为7到9小时;随着人步入老年,7小时是恰到好处的睡眠时长,睡眠时间过长或过短都与大脑认知受损有相关性。此外,研究团队还发现了与原本的“常识”并不一致的科学结论。如过去人们总认为25到28岁是最佳生育年龄,但通过大数据方法对儿童大脑发育队列数据分析发现,从儿童大脑发育角度来看,最佳生育年龄在30岁左右,而父母育龄的过高和过低都与儿童心理健康问题有着显著的相关性[17]
2023年10月定义三种抑郁症生物亚型冯建峰研究团队与中南大学湘雅二医院团队,基于大规模脑结构影像数据,利用数据驱动的智能算法,揭示了抑郁症的大脑结构纵向发展轨迹,精准定位了抑郁症大脑萎缩的三种起源,同时探究了这三种抑郁症亚型的临床症状和遗传表达差异。该研究论文已在Nature子刊Nature Mental Health上发表,题为“Neurophysiological stratification of major depressive disorder by distinct trajectories”[8]
注:截至2019年11月,冯建峰先后主持EPSPC、BBSRC、EU和国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目等十余项科研项目[3]

个人生活

冯建峰的爱好包括网球、羽毛球、游泳、登山等体育项目。他常年保持每天一小时的体育锻炼。甚至在两个会议之间,也会换上运动鞋,在校园里跑上几圈。[1]

个人成就

冯建峰作为英国已做出突出贡献和具有潜力的科学家,于2011年获英国皇家学会的沃夫森研究功勋奖(首位华人)。在人工智能脑科学的研究方面都做出过杰出工作,系列文章发表在JAMA Psychiatry,Molecular Psychiatry,Brain,Nature Commu,PNAS上。研究兴趣主要集中在不同尺度的海量数据的分析,挖掘和理论研究上。提出和发展了全脑关联分析(BWAS)的方法和理论,并成功的应用于抑郁症精神分裂症自闭症的病灶的发现和抑郁症的治疗中。[2]

个人作品

序号论文名称
1Tao H, Guo S, Ge T, Kendrick KM, Xue Z, Liu Z, Feng J*(2013). Depression uncouples brain hate circuit. Mol Psychiatry,18(1):101-11.[3]
2Loth E, et al., Feng J*, Schumann G (2013). Oxytocin Receptor Genotype Modulates Ventral Striatal Activity to Social Cues and Response to Stressful Life Events. Biol Psychiatry, 1;76(5):367-76.[3]
3Li M, Ge T, Feng J, Su B(2013). SLC6A15 rs1545843 and depression: implications from brain imaging data. Am J Psychiatry,170(7):805.[3]
4Guo S, Palaniyappan L, Yang B, Liu Z, Xue Z, Feng J* (2013). Anatomical distance affects functional connectivity in patients with schizophrenia and their siblings. Schizophr Bull, 40(2):449-59.[3]
5Guo S, Kendrick KM, Zhang J, Broome M, Yu R, Liu Z, Feng J*(2013). Brain-wide functional inter-hemispheric disconnection is a potential biomarker for schizophrenia and distinguishes it from depression. Neuroimage Clin, 2:818-26.[3]
注:以上仅是部分论文

人物评价

跨学科只是手段,跨学科研究的目的,还是要做有情怀、有利于经济社会发展和人民生活水平提高的科研。在冯建峰身上,就充分体现了这样的家国情怀。不论科研创新如何变,支撑科研工作者走得更远的,正是这样的使命和担当。——人民日报评[1]

获得荣誉

honor英国皇家学会沃弗森研究功勋奖[3]
time2011年
type

参考资料 17

  1. 冯建峰:科研是第一快乐的事(讲述·弘扬科学家精神) — 海外网
  2. 冯建峰 — 复旦大学计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室
  3. 冯建峰 — 复旦大学医学神经生物学国家重点实验室
  4. 现任领导 — 复旦大学大数据学院
  5. 脑与类脑智能基础转化应用研究组 —冯建峰 — 上海脑科学与类脑研究中心
  6. 冯建峰团队首次绘制大脑功能网络动态图谱 — 科学网
  7. 科学家发现精神分裂症发病机制 — 求是
  8. 类脑智能科学与技术研究院科研团队利用智能算法定义三种抑郁症生物亚型 — 新浪微博
  9. “类脑智能引领人工智能,群智智能推动产业创新“ 类脑智能与群智智能主题论坛在沪举行 — 复旦大学
  10. 冯建峰:复旦教授、业界大咖解码人工智能新趋势 | 君子知道 — 复旦大学管理学院
  11. 上海数学中心首席教授冯建峰谈脑启发AI的计算方法 — 北京师范大学香港浸会大学
  12. 学术报告:2021年 10月26日09:30-10:30,复旦大学-冯建峰 — 东南大学数学学院
  13. 类脑技术研讨会成功举办 — 复旦大学
  14. 冯建峰:从生物脑到人工脑,类脑人工智能离我们还远吗? — 澎湃新闻
  15. 英国校友组织举办“脑科学与人工智能”专题讲座 — 复旦大学
  16. 复旦大学冯建峰教授领衔国际合作团队 首次揭示抑郁症与睡眠问题关系的脑调控机制 — 复旦大学类脑智能科学与技术研究院
  17. 复旦大学类脑智能科学与技术研究院启用全新研究范式“解码”人脑的发育和工作机制,过去一年来重磅成果迭出不同年龄段的人,睡眠最优时长各有不同 — 云南网
广告位:底部(ad-bottom)—— 请到中台「公共区块」编辑此内容