從果蠅腦圖譜到人腦數位孿生　江安世院士談AI腦科學新時代收藏

公共關係組 2026-08-15 2026-08-15 中國醫藥大學

本校校長、中央研究院院士江安世獲邀國立自然科學博物館專題演講「AI腦科學新時代」。

中國醫藥大學校長、中央研究院院士江安世15日下午受邀於國立自然科學博物館「看見典範・與院士面對面」系列講座，以「AI腦科學新時代」為題，分享數十年來從昆蟲神經科學、學習與記憶研究，到3D腦圖譜、超解析影像及人腦數位孿生的科研歷程。他指出，隨著影像技術與人工智慧快速發展，人類正逐步跨越尺度限制，更深入理解大腦的結構、神經連結與功能，未來腦圖譜更有機會成為精準醫療的重要導航系統。

「我小時候最不喜歡的，就是生物課。」江安世校長以一段意外的童年回憶開場。當年不喜歡背誦生物課本的他，卻在顯微鏡下看見微觀生命世界後深受吸引，從此走上生命科學研究之路。他以自己的經歷勉勵現場聽眾：「好奇，比『會背』更重要。」對未知保持好奇、持續提出問題，也成為他一路從昆蟲走進大腦的重要動力。

江安世校長為中央研究院第30屆院士，研究專長涵蓋腦科學、神經基因學與生物影像，長年投入學習、記憶、神經迴路與腦圖譜研究。他在演講中指出，果蠅雖然微小，其神經系統卻提供科學家探索學習、記憶與神經運作的重要模型。研究發現，長期記憶涉及特定神經元、神經迴路及細胞內的分子變化；神經訊號也會隨情境調整路徑，使大腦產生不同反應。

「重要發現，常藏在意外裡。」江安世校長回顧自己的研究歷程，許多突破都源自研究過程中出現的新問題。當傳統影像技術難以完整觀察神經組織，他與團隊發展FocusClear™組織透明化技術，將原本難以深入觀察的組織透明化，突破傳統二維切片的限制，以三維方式觀看更完整的神經結構。「看不進大腦？那就把大腦變透明。」簡單的一句話，道出他多年來以問題帶動技術創新的研究思維。

能夠看清楚神經元之後，研究團隊繼續追問：能不能把整個大腦畫出來？江安世校長進一步帶領團隊建立FlyCircuit果蠅全腦神經影像資料庫，將大量神經元三維影像置於共同座標系統，使研究人員得以搜尋、比對及分析神經網路。他以Google Maps為例說明：「如果Google Maps可以畫城市，能不能也畫一張大腦地圖？」但他強調，「地圖不是終點，而是功能研究的起點」，真正重要的是從神經結構進一步理解訊息如何傳遞、迴路如何運作，以及最後如何形成記憶與行為。

「目標在人腦，突破始於果蠅。」江安世校長表示，當腦科學研究從果蠅、小鼠逐步推向人類海馬迴及完整人腦，最大的挑戰之一就是尺度。人腦約有860億個神經元、近100兆個突觸，研究範圍更須從公分尺度深入至奈米層級。面對如此龐大的影像、神經連結及分子資訊，單靠人工已難以處理，AI因此逐步成為腦科學研究的重要工具。

江安世校長也分享「鏡頭不夠強？把樣品放大」的研究概念。透過組織擴增與超解析成像等方法，將原本極微小、緊密的結構物理放大，使研究人員能進一步辨識過去難以觀察的神經細節。從組織透明化、腦圖譜到擴增與超解析影像，他強調，技術始終服務於科學問題，研究的關鍵仍在於能否提出值得追問的問題。

演講後半段，江安世校長進一步介紹中國醫藥大學目前推動的人腦數位孿生研究。中國醫藥大學成立腦空間體研究中心，串聯「樣品工程、多尺度影像、AI智慧引擎、數位孿生」等核心技術，從樣品標記與組織擴增、跨尺度影像取得，到AI超解析視覺、影像融合、分割及重建，逐步建立可供結構分析、定量與模擬的人腦數位模型。

「AI不是最後一步。」江安世校長指出，當研究尺度從完整大腦一路深入神經元與分子層級，AI已逐漸進入科研流程核心，協助研究人員整合龐大的跨尺度影像與生物資訊。未來若能進一步串聯大腦的結構、神經連結、分子、功能與臨床資訊，人腦數位孿生可望從基礎研究走向疾病研究與精準醫療。

他以「Compare → Predict → Personalize」描繪未來方向：透過比較不同個體與疾病狀態找出差異，進一步建立疾病預測，最終朝個人化醫療發展。腦圖譜的角色，也可能從理解大腦的科研地圖，逐步成為疾病早期發現、理解疾病機轉及精準治療的導航系統。

演講最後，江安世校長沒有把焦點停留在AI，而是回到教育與人的價值。「AI給我們第二顆腦；教育讓第一顆腦活得更聰明、更快樂。」他提出Curiosity（好奇心）、Creativity（創造力）、Empathy（同理心）與Ethics（倫理）四項面向，期許AI時代的教育更重視人的思考、創造與理解他人的能力。

從顯微鏡下第一次對生命產生好奇，到以果蠅探索學習與記憶、發展腦影像技術與神經圖譜，再朝人腦數位孿生前進，江安世校長以數十年的科研歷程說明，好奇心始終是科學前進的重要力量。他以一句話為演講留下註解：「科學真正重要的，也許不只是讓我們看懂大腦，而是讓我們更懂每一個人。」