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复旦大学 冯建峰 特聘教授

报告生成时间:2026年8月21日
个人主页:冯建峰
所属团队:复旦大学 类脑智能科学与技术研究院(ISTBI)


一、学者基本信息

字段 内容
姓名 冯建峰(Jianfeng Feng)
出生年份 约1963年(据1981年入读北京大学推算,未正式公开)
职称 复旦大学浩清教授、特聘教授、长江学者、国家高层次引进人才
所属单位 复旦大学类脑智能科学与技术研究院(ISTBI)、大数据学院、数学科学学院、生命科学学院、脑科学研究院(多院聘)
实验室职务 ISTBI院长、大数据学院院长、上海数学中心首席科学家、计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室主任、"复旦-科大智能"智能机器人联合实验室主任、复旦大学计算系统生物学中心主任
学术头衔 英国皇家艺术学会会士(FRSA)、英国生物学会会士(FBS)、英国华威大学计算机系讲席教授
国家级人才 国家高层次引进人才、长江学者特聘教授
其他任职 上海脑科学与类脑研究中心副主任、上海市科委脑科学与人工智能重大项目首席科学家、英国华威大学科学计算与计算机科学中心教授
邮箱 jffeng@fudan.edu.cn
研究方向 计算精神病学与类脑人工智能(理解、保护和模拟人脑);全脑关联分析(BWAS)与泛函熵方法;单神经元与神经元网络动力学;随机控制理论;机器学习理论;数字孪生脑(DTB);脑疾病生物标志物发现

二、教育背景与职业履历

冯建峰的学术道路是一条从纯粹数学出发、经由概率统计进入计算神经科学、最终在脑科学与类脑智能交叉领域开宗立派的传奇路径。

北大十年(1981—1991)。冯建峰1981年进入北京大学数学系攻读学士学位,此后继续在北大概率统计系完成硕士(1985—1988)和博士(1988—1991)阶段学习。整整十年的北大数学训练为其日后在随机过程、随机控制理论和神经网络动力学方面的原创工作奠定了坚实的数学根基。关于其博士导师的具体信息未见公开记录,但其概率统计的学科背景深刻影响了他后来以统计建模和大数据分析为工具研究脑科学的方法论。

洪堡学者时期(1993—1996)。获得博士学位后,冯建峰获得德国洪堡基金会资助,赴德国慕尼黑大学和意大利罗马大学工作。这段欧洲经历使其进入计算神经科学的前沿领域,也为他日后获得2023年洪堡研究奖埋下了伏笔。

剑桥Babraham研究所(1996—2000)。此后冯建峰转赴英国,在剑桥Babraham研究所(Babraham Institute)数学生物实验室担任副主任,并获永久职位。这是他正式进入数学生物学领域的起点。在此期间,他开始了对单神经元动力学和神经元网络建模的系统性研究。

萨塞克斯大学(2000—2005)。冯建峰任英国萨塞克斯大学(University of Sussex)信息科学系Reader(英制高级副教授),并担任计算生物学实验室主任。这一阶段他的研究进一步向计算神经科学和人工智能算法方向拓展。

华威大学讲席教授(2005年至今)。2005年,冯建峰受聘为英国华威大学(University of Warwick)计算机科学系讲席教授(Chair Professor),兼任科学计算与计算机科学中心主任,并担任Warwick复杂性博士培训中心副主任(2005—2010)。华威大学计算机系在英国名列前茅,冯建峰在此建立了计算神经科学与机器学习的跨学科研究团队。至今他仍保持华威大学教席。

复旦阶段(2005年至今)。2005年起,冯建峰兼任复旦大学计算系统生物学中心主任,开始与复旦建立实质性合作。2008年初正式全职加入复旦大学上海数学中心。2011年获英国皇家学会沃夫森研究功勋奖(首位华人),同年受聘为复旦大学特聘教授。2015年,冯建峰创立复旦大学类脑智能科学与技术研究院(ISTBI)——国内高校第一个聚焦脑科学与类脑智能交叉领域的研究院。此后又接替范剑青出任大数据学院院长。在他的领导下,ISTBI在十年间汇聚了国内外顶尖学者团队,建设了张江国际脑影像中心和张江国际脑库两大重大平台,在Nature系列、Science、JAMA Psychiatry等顶级期刊发表论文400余篇。2024年6月,团队发布全球首个860亿神经元数字孪生脑(DTB)平台。2026年3月,团队在Science主刊发表论文解析慢性疼痛转化为抑郁的神经机制。截至2026年,冯建峰同时担任ISTBI院长和大数据学院院长两大职务,是复旦大学张江复旦国际创新中心脑与类脑方向的核心掌舵人。

三、学生培养情况

冯建峰自2008年全职加入复旦以来已培养博士生逾十五年,其学生网络是理解ISTBI科研产出体系的关键。需要特别说明的是:ISTBI的部分核心教师(如王守岩、赵兴明等)是冯建峰以院长身份引进的独立PI,并非其博士生(贾天野亦属引进型青年PI,2025年底转任北京大学);而程炜等人则确系冯建峰课题组培养的学生。以下按关系类型分别详述。

1. 程炜(研究员、博士生导师,冯建峰博士生)

程炜是目前冯建峰学生中学术成就最为突出的一位。他2016年获复旦大学应用数学博士学位,其博士阶段即在冯建峰课题组(其招聘页面明确标注"所在课题组冯建峰教授")。博士毕业后曾在复旦大学统计学系从事博士后研究(2016—2018年),2018年入职ISTBI,现为研究员(长聘)、博士生导师,并担任类脑研究院老年脑健康智能科学中心(筹)主任、复旦大学附属华山医院双聘教授。程炜已入选国家级青年人才计划、上海市启明星计划,主持科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等。他以通讯作者在Cell、Nature Aging、Nature Human Behaviour、Nature Mental Health、JAMA Psychiatry、Molecular Psychiatry、Brain等期刊发表论文50余篇,其中9篇入选ESI Top 1%高被引论文。代表性成果包括:2022年Nature Aging论文首次揭示中老年人最佳睡眠时长的遗传神经机制(7小时最优);2023年Nature Communications构建首个基于蛋白质组学的多疾病风险预测模型(与华山医院郁金泰团队合作);2024年Nature Human Behaviour发现阿尔茨海默病新型生物标志物YWHAG(准确度96.9%);2024年构建血浆蛋白预测模型可提前15年预测痴呆风险。程炜还负责张江国际脑影像中心和张江国际脑库的数据库建设,拥有UK Biobank、IMAGEN、HCP及ABCD等多个国际数据库使用资格。他的研究风格完美继承了冯建峰"大数据+AI+脑疾病"的路线,已成为ISTBI在脑健康与脑疾病方向的核心独立PI。Google学术引用4500余次,H-index=34(截至2024年),担任Journal of Neuroscience Methods编委及英国华威大学荣誉研究员。

2. 彭雷(在读研究生/企业家,冯建峰现任学生)

彭雷是一位特殊的"学生"——他是格式塔(Gestalt)公司的创始人兼CEO,曾六次创业六次告捷。2024年,彭雷进入复旦大学类脑智能科学与技术研究院,师从院长冯建峰教授,研究方向聚焦柔性电极海马体编码解码及超声神经信号读写技术,目标是提升全脑超声成像和神经调控的时空分辨率,并结合声遗传学探索疾病干预靶点。同时,彭雷受聘为天府锦城实验室特聘研究员,推动形成上海科研、成都产业的"双总部"协同模式。2026年7月,冯建峰正式出任格式塔公司科学家顾问,进一步加强公司的科研体系。彭雷的案例体现了冯建峰"产学研深度融合"的培养理念:以学术研究支撑产业落地,以产业需求反哺科研方向。

3. 丁铭(博士研究生,冯建峰/肖晓团队学生)

丁铭是2026年3月Science主刊论文《From chronic pain to depression: Neurogenesis-driven microglial remodeling in the hippocampal dentate gyrus》的共同第一作者。该论文由肖晓、冯建峰及Trevor Robbins共同通讯,丁铭与项诗童为共同第一作者。丁铭在冯建峰/肖晓联合团队中承担了慢性疼痛向情绪障碍转化的动物模型实验和机制解析工作,是数字孪生脑大数据分析与传统神经生物学实验"特别交叉"范式下的学生代表。关于其具体入学年份和博士阶段详情,公开资料有限。

4. 项诗童(博士研究生,冯建峰/肖晓团队学生)

项诗童是上述Science 2026论文的另一位共同第一作者。在研究中,她参与了英国生物样本库(UK Biobank)约14,462名受试者结构磁共振成像数据的人群神经影像学分析工作,负责将临床影像数据与动物模型结果进行跨物种验证。这一工作体现了冯建峰课题组"大规模人群数据+动物实验"双轨验证的研究特色。

5. 卢文联(教授,长期合作者/非师生关系)

卢文联(Wenlian Lu)是复旦大学数学科学学院教授,IEEE Senior Member,2013年教育部新世纪人才,全国百篇优秀博士学位论文获得者。他并非冯建峰的博士生,而是长期合作的同事和学术伙伴。卢文联在神经网络动力学行为分析、机器学习和统计方面有出色的工作基础,特别建立了神经高斯随机场的时空模型,并利用数据同化方法拟合计算神经元网络模型与实验观测数据。他是数字孪生脑(DTB)平台的核心技术贡献者——其数据同化方法论是DTB平台"从少量数据(MRI、EEG等)确定大规模模型"的关键数学工具。两人合作论文涵盖统计方法检测共同特征(Journal of Neuroscience Methods, 2015)、Dual Skipping Networks(CVPR 2018)等。在DTB项目中,卢文联团队负责全脑计算模型的数学建模和数据同化算法开发。

6. 肖晓(青年研究员/博士生导师,认知神经科学中心执行主任,团队核心成员)

肖晓是ISTBI认知神经科学中心的执行主任,青年研究员、博士生导师,入选上海市青年科技启明星计划和东方英才计划青年项目。她主要从事情绪与学习记忆的神经机制研究,运用认知心理学、分子基因工程改造、脑电生理结合双光子成像及计算神经科学等跨学科技术。她与冯建峰的关系是"中心内独立PI/核心合作者"而非师生。在2026年Science论文中,肖晓是第一位通讯作者,冯建峰是最后一位通讯作者,Trevor Robbins居中——这种排序体现了肖晓在实验神经生物学方向的主导角色和冯建峰作为研究院院长/大数据方向总负责人的统筹角色。肖晓还在Molecular Psychiatry发表了ADHD机制研究(整合素α3缺失通过海马多巴胺-AMPAR通路),并与杨雄里院士合著科普书籍《探索脑的奥秘》。

7. 贾天野(教授/博士生导师,原群体神经科学中心副主任,团队核心成员,现已转任北京大学)

贾天野2006年获复旦大学物理学学士学位,2012年获英国伯明翰大学统计遗传学博士学位,2012—2017年在英国伦敦国王学院精神病研究所(IoPPN,心理学及精神疾病领域全球排名第二)从事博士后研究,2017年底回国加入ISTBI任青年研究员,2022年底通过准聘期考核任研究员(长聘)。2025年底/2026年初,贾天野转任北京大学中国药物依赖性研究所教授(兼任KCL、南安普顿大学访问教授)。他并非冯建峰的博士生,而是冯建峰从KCL引进的青年PI。贾天野长期从事人类行为及精神障碍的神经生物学机理研究,特别基于大样本影像遗传学数据(IMAGEN队列)进行探索。他以第一/通讯作者在Nature Medicine、Nature Human Behaviour、PNAS、Science Advances、Molecular Psychiatry等发表SCI论文100余篇(H-index 37),2021年获国家自然科学基金优青项目。其2023年Nature Medicine论文(精神障碍共病的神经基础)获评中国2023年度重大医学进展。贾天野与冯建峰的合作模式是"影像遗传学+大数据计算"的互补:冯建峰提供BWAS等大规模数据分析框架,贾天野提供IMAGEN队列的影像遗传学专长和青少年精神疾病研究范式。

8. 加福民(副研究员,神经调控与脑脊接口方向)

加福民是ISTBI副研究员,2017年于清华大学神经调控技术国家工程实验室获得博士学位(导师为李路明教授),2017—2020年在该实验室进行博士后研究,2019年通过光华论坛分论坛加入ISTBI。他并非冯建峰的博士生,而是冯建峰从清华大学引进的青年学者。加福民的研究方向为帕金森病、癫痫、脊髓损伤等疾病的神经调控和脑机接口治疗新方法,以第一/通讯作者发表SCI论文20余篇,国内外发明专利20项。作为"脑起搏器关键技术、系统与临床应用"项目的核心团队成员之一,他获得2018年国家科技进步奖一等奖。近年来专注于植入式脑脊接口技术重建瘫痪者运动,获2024年全国颠覆性技术创新大赛优胜奖和2025年脑机接口十大创新成果。加福民代表ISTBI在脑机接口产业化方向的另一条路线,与王守岩的神经调控方向形成互补。

其他学生与团队成员:冯建峰课题组规模庞大,全脑计算平台拥有全职研究人员5名、资深算法工程师2名、博士生7名(据ISTBI平台介绍)。此外,2025级研究生招生宣讲显示ISTBI年招收博士生方向涵盖生物医学工程、应用数学、生物与医药、电子信息等。其华威大学时期培养的博士生具体去向未见系统公开记录。从论文合作记录看,Tao CY(Chi2 GAN,ICML 2018)、Changmao Cheng(Dual Skipping Networks,CVPR 2018)等可能是其指导或联合指导的学生。

四、学术合作网络

4.1 ISTBI内部合作网络

冯建峰在ISTBI内部构建了以"计算+脑科学+临床"为三角支撑的交叉研究体系,核心合作者包括:

  • 程炜(研究员,老年脑健康方向):冯建峰直接培养的博士生,现为独立PI。两人合作论文最多,涵盖Nature Aging(睡眠时长神经机制)、Nature Communications(蛋白质组学多疾病预测)、Nature Human Behaviour(阿尔茨海默病标志物YWHAG)等。程炜负责张江国际脑影像中心和脑库的数据库建设,是冯建峰"大数据+脑疾病"路线的首席执行者。
  • 卢文联(数学科学学院教授,计算方向):DTB平台的核心数学合作者,负责脉冲神经网络模型的数据同化算法。两人合著CVPR 2018等论文。卢文联的神经网络动力学理论为DTB提供了从介观尺度统计推断全脑规模模型的数学基础。
  • 赵兴明(特聘教授,生物信息学方向):国家杰青,计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室副主任、张江国际脑库执行主任。吴文俊人工智能自然科学一等奖获得者(2020,第一完成人)。赵兴明负责生物医学大数据和计算微生物组学方向,与冯建峰的合作体现在自闭症肠道菌群与脑结构关联研究(Clinical and Translational Medicine, 2021)及UK Biobank多病关联分析(Genome Medicine, 2021)等。
  • 王守岩(研究员/副院长,神经工程方向):ISTBI副院长、神经与智能工程中心主任。曾任中科院苏州生物医学工程技术研究所医用电子技术研究室主任(中科院百人计划),英国牛津大学高级研究员。王守岩深耕深部脑刺激(DBS)、帕金森病神经波动分析及脑机接口方向。他于2024年8月牵头成立复旦大学神经调控与脑机接口研究中心(36位交叉学科科学家参与),并担任脑机接口产业联盟副理事长。冯建峰与王守岩的关系是院长/副院长的行政搭档与研究方向互补关系:冯建峰主导计算与大数据方向,王守岩主导神经工程与脑机接口硬件方向。
  • 肖晓(青年研究员,认知神经科学方向):认知神经科学中心执行主任。与冯建峰共同通讯作者发表Science 2026论文。肖晓负责实验神经生物学(动物模型、电生理、双光子成像),冯建峰负责大数据分析(UK Biobank影像数据),形成"干湿结合"的合作范式。
  • 贾天野(教授,影像遗传学方向,现已转任北京大学中国药物依赖性研究所):原群体神经科学中心副主任,IMAGEN队列方向负责人。与冯建峰合作发表Nature Mental Health(睡眠时长双路径机制,联合剑桥大学)、多篇Molecular Psychiatry论文。
  • 加福民(副研究员,脑机接口方向):神经调控与脑脊接口专家,2018年国家科技进步奖一等奖核心团队成员。代表ISTBI在脑机接口产业化方向的布局。

4.2 跨机构国内合作

  • 复旦大学附属华山医院:最重要的临床合作伙伴。冯建峰/程炜团队与华山医院神经内科郁金泰教授团队合作发表了多项突破性成果(YWHAG阿尔茨海默病标志物、蛋白质组学多疾病预测模型、下丘脑结构遗传基础等)。2025年,程炜作为项目负责人牵头华山医院国家科技重大专项"颅内动脉粥样硬化狭窄患者认知功能障碍"项目,冯建峰出席启动会致辞。
  • 姜育刚(复旦大学副校长,计算机视觉方向):冯建峰与姜育刚的合作体现在Dual Skipping Networks(CVPR 2018,与付彦伟、卢文联、薛向阳等联名)等论文。姜育刚是复旦大学人工智能方向教育部长江学者特聘教授、国家自然科学奖二等奖获得者,其视觉计算方向与冯建峰的类脑智能方向形成校内AI交叉。
  • 薛向阳、邱锡鹏等(复旦大学计算机学院):ISTBI与计算机学院在AI算法方向有交叉合作关系。冯建峰课题组代表成果中包含Chi2 GAN(ICML 2018,Tao CY等)等纯AI方向论文,体现其在机器学习理论方面的持续投入。
  • 杨雄里院士(复旦大学脑科学研究院):肖晓与杨雄里院士合著科普书籍《探索脑的奥秘》,体现了ISTBI与脑科学研究院的学术联系。
  • 上海数学中心:冯建峰担任首席科学家,与数学科学学院在应用数学、随机控制理论方向有深度合作。
  • 国家基金委双清论坛:冯建峰在2026年5月国家基金委双清论坛上提出"面向脑与类脑智能前沿挑战,构建双层级国际合作网络"的战略构想,建议围绕类脑智能理论突破、脑智融合技术开发及脑疾病转化应用三大维度布局重大国际合作项目。

4.3 国际合作网络

冯建峰的国际合作网络以英国为核心,辐射欧洲、北美和亚太,是其学术影响力的重要支柱。

(1)英国剑桥大学网络(认知神经科学核心合作)。这是冯建峰最为深厚的一条国际合作线。剑桥大学心理系Trevor Robbins教授(ISTBI特聘教授、认知神经科学中心负责人)和Barbara Sahakian教授(ISTBI特聘教授,英国国家学术院及医学科学院两院院士)是冯建峰从剑桥引入ISTBI的两位顶尖学者,均为复旦大学与剑桥大学双聘科研人员。他们以Robbins和Sahakian为核心,带领Valerie Voon(剑桥大学教授、ISTBI特聘研究员)、Deniz Vatansever(ISTBI青年研究员,COGNIZE Lab负责人)等长期在上海工作的青年科学家,以及Zoe Kourtzi、Rudolf N. Cardinal、Edward Bullmore等在剑桥工作的科学家,形成了"金字塔型多层级合作团队"。Edward Bullmore教授还作为国际咨询专家参与了张江国际脑影像中心的规划与建设,张江国际脑影像中心与剑桥大学Wolfson Brain Imaging Centre建立了密切合作。教育部、国家外国专家局"计算神经科学与类脑智能"111创新引智基地即以Robbins教授为学术大师之一联合申请。2026年Science论文(慢性疼痛转抑郁机制)正是这一合作的标志性成果——肖晓、冯建峰、Trevor Robbins三方共同通讯。

(2)英国伦敦国王学院(KCL)/IMAGEN联盟网络(群体神经科学合作)。Gunter Schumann教授(欧洲科学院院士)是IMAGEN计划的创始人,原为KCL精神病研究所讲席教授。2017年9月,复旦大学与KCL签署协议成立"复旦大学-国王学院群体神经科学中心"(PONS),冯建峰任复旦方负责人,Schumann任KCL方负责人。2021年3月,Schumann以国家海外高层次引进人才身份全职加入ISTBI。PONS中心协调包括欧洲IMAGEN(2,000名青少年纵向随访队列)、STRATIFY、印度cVEDA及欧盟environMENTAL在内的国际队列研究网络,拥有超过195,000名被试(含25,000例次神经影像扫描数据)。冯建峰与Schumann的合作论文包括Molecular Psychiatry(neuroplastin基因位点与青少年智力,2014)等。贾天野在KCL期间即通过IMAGEN计划与Schumann建立合作,回国后延续这一线。PONS还与Charité(柏林)、南加州大学、乔治亚理工大学/埃默里大学TReNDs中心等保持紧密合作。

(3)英国华威大学网络(计算基础合作)。冯建峰至今保持华威大学计算机系讲席教授教席。华威大学科学计算与计算机科学中心(COMBI)是其计算神经科学理论方法的大本营。全脑计算平台的数据同化方法、脉冲神经网络模型等核心数学工具在华威和复旦两地同步发展。卢文联在华威大学期间的合作论文也体现了这条线。

(4)牛津大学网络。Peter Brown教授(牛津大学MRC脑网络动力学单元主任)曾出席ISTBI研讨会并作报告。王守岩在加入ISTBI前曾任英国牛津大学高级研究员,与牛津大学在深部脑刺激(DBS)方向有长期合作(如与Alexander L. Green、Tipu Z. Aziz等关于丘脑底核电生理的论文)。

(5)Craig Anderson(卒中临床合作)。Craig Anderson教授是澳大利亚健康和医学科学院院士、世界卒中组织(WSO)主席(2026—2028年任期),《柳叶刀》誉为"卒中研究的领跑者"(H-index 107,NEJM和Lancet通讯作者论文超10篇)。他全职加入ISTBI任特聘教授,并创立国际临床试验与转化医学中心(CCTM)。Anderson的INTERACT系列脑出血降压治疗研究改写了全球临床指南,其加入为ISTBI补上了大规模国际临床试验这一关键拼图。

(6)UK Biobank与全球队列数据网络。冯建峰团队拥有UK Biobank(近50万被试)、IMAGEN、HCP、ABCD等多个国际数据库使用资格,其BWAS方法正是基于这些超大规模数据发展起来的。2025年9月参与绘制人类遗传、健康、疾病代谢组图谱,同年12月完成健康人群表型精密测量千人核心队列研究,显示其正从利用国际队列数据向建设中国自主队列数据基础设施转型。

五、业界合作关系深度分析

5.1 "复旦-科大智能"智能机器人联合实验室(脑科学与机器人融合)

冯建峰担任"复旦-科大智能"智能机器人联合实验室主任,这是ISTBI在产业合作方面的标志性布局。科大智能(KDZ)是国内领先的工业智能化企业,该联合实验室将类脑智能研究与机器人技术相结合,旨在将脑科学研究成果转化为智能机器人应用。

全脑计算平台的发展直接服务于这一产业方向。2021年,全脑计算平台完成人形机器人技术开发国际招标,订购了一款名为iCUB的人形机器人(国际认知机器人领域的标准研究平台),计划打造覆盖视觉、听觉、触觉、表情交流等多种功能的全脑同化平台,验证脑模拟结果与机器人行为之间的同步化程度。这一布局体现了冯建峰"从数字孪生脑到具身智能"的产业愿景:以全脑计算模型控制人形机器人,比较数字脑与生物脑的同步化程度,最终实现类脑智能在机器人上的落地。

全脑计算平台目前承担2019年国家重点研发计划"变革性技术关键科学问题"重点专项项目——"大脑计算同化平台与新一代类脑智能算法理论",全职研究人员5名、资深算法工程师2名、博士生7名,与信息学院微纳系统中心、计算机科学技术学院、大数据学院均有长期稳定合作。

5.2 格式塔(Gestalt)公司科学家顾问(超声脑机接口方向)

2026年7月,冯建峰正式出任格式塔公司科学家顾问,这是其个人在产业界最直接的角色参与。格式塔由彭雷创立,聚焦超声脑机接口新赛道。彭雷2024年进入ISTBI师从冯建峰,研究方向为柔性电极海马体编码解码及超声神经信号读写技术。格式塔构建了"上海科研(ISTBI)、成都产业(天府锦城实验室)"的双总部协同模式,彭雷同时受聘为天府锦城实验室特聘研究员。

格式塔未来1至2年的核心目标是推动超声脑机接口方向获得国内首张三类医疗器械证,优先从慢性疼痛、中风康复、神经退行性疾病等严肃医疗场景切入。这一产业方向与冯建峰团队的学术研究高度契合:2026年Science论文正是关于慢性疼痛向抑郁转化的神经机制,王守岩团队在深部脑刺激镇痛方向有深厚积累,加福民在脑机接口临床转化方面有丰富经验。冯建峰出任科学家顾问意味着其学术成果(特别是疼痛-情绪机制和数字孪生脑平台)将直接支撑格式塔的产品研发。

5.3 数字孪生脑(DTB)平台的产业应用前景

2024年6月发布的全球首个860亿神经元数字孪生脑(DTB)平台是冯建峰团队最具产业转化潜力的成果。该平台基于数据同化方法构建,具备860亿神经元规模及百万亿突触,是国际上首个全人脑尺度大脑模拟平台。DTB的核心产业价值在于:

(1)脑疾病数字实验平台。DTB可为脑科学家进行数字实验、探索和验证神经科学理论提供支持,有望成为药物研发的"数字试床"——在数字脑上模拟疾病损伤和干预效果,大幅降低新药研发成本。冯建峰2026年7月在上海药物所的报告中明确提出了这一方向,指出多模态大数据与AI有望从多尺度数据中识别客观可量化的生物标志物,为疾病精准分型和新药研发提供新范式。

(2)类脑人工智能新范式。DTB发现数字孪生脑在规模与结构上越接近人类大脑时会展现出临界现象与认知功能,这为"借鉴生物智能实现人工智能突破"提供了新的技术路线。冯建峰在2026年智源大会的演讲题为"From DTB to stochastic computation",表明其正将DTB的研究成果向计算理论和AI算法方向延伸。

(3)脑机接口与神经调控优化。DTB可以模拟神经调控(如DBS、超声调控)的全脑效应,为脑机接口靶点选择和参数优化提供数字化预演。这与格式塔的超声脑机接口方向、王守岩的DBS方向、加福民的脑脊接口方向形成闭环。

(4)与美国/欧盟数字孪生脑计划的竞争。2023年底美国国家科学院发布数字孪生白皮书(其中数字孪生脑内容占1/3),欧盟在人脑计划结束后启动EBRAIN并于2024年开始一千万欧元资助的虚拟脑孪生项目。冯建峰团队的DTB平台在国际竞争中处于领先位置(首个基于数据同化方法的860亿神经元全脑平台),具有重大的国家战略价值。

5.4 张江国际脑影像中心与脑库(科研基础设施产业溢出)

冯建峰牵头建设了张江国际脑影像中心(亚洲最先进科研型影像平台)和张江国际脑库。这些平台不仅是科研基础设施,也具有产业服务能力:可为企业提供高精度脑影像扫描、脑库样本和数据管理服务。程炜负责这些平台的数据库建设,拥有超3000例各种精神疾病及近3万例健康被试脑影像数据。

六、重要奖项与学术兼职

年份 奖项/荣誉 说明
2011 英国皇家学会沃夫森研究功勋奖(Wolfson Research Merit Award) 首位华人获奖者;面向英国已做出突出贡献且具有巨大潜力的科学家
2023 德国洪堡研究奖(Humboldt Research Award) 鉴于其在计算精神病学领域和数字孪生脑上的卓越成就;每年不超过100人,奖金80,000欧元;受邀与德国科学家开展长期学术合作
国家高层次引进人才 海外引进高层次人才计划
长江学者特聘教授 教育部长江学者奖励计划
复旦大学浩清教授 复旦大学冠名讲席教授
2008 英国皇家艺术学会会士(FRSA) 受邀当选
2011 英国生物学会会士(FBS) 受邀当选

学术兼职

  • Psychological Medicine亚太地区主编(国际精神医学领域顶级期刊)
  • 计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室主任
  • 上海脑科学与类脑研究中心副主任
  • 上海市科委脑科学与人工智能重大项目首席科学家(执行负责人,2018—2023)
  • "复旦-科大智能"智能机器人联合实验室主任
  • 复旦大学计算系统生物学中心主任
  • 曾主持国家自然科学基金重点项目、集成项目,国家863计划,上海市脑科学与人工智能重大项目等
  • 在Molecular Psychiatry、American Journal of Psychiatry、Brain、PNAS、Cerebral Cortex、Biological Psychiatry、Human Brain Mapping和Neuroimage等专业顶级杂志发表200余篇论文,总引用次数6000余次,H-index大于40
  • 部分成果被BBC、CNN等世界主流媒体广泛报道
  • 编辑专著Computational Neuroscience: A Comprehensive Approach(Chapman & Hall/CRC, 2003)

七、Connection圈层总结

第一圈层(核心圈:ISTBI课题组与直系学生)。以冯建峰为绝对核心,程炜(首席毕业生/独立PI)、卢文联(核心数学合作者)、肖晓(实验神经生物学方向PI)、贾天野(影像遗传学方向PI)构成日常科研产出的中坚。全脑计算平台(DTB团队)、BWAS大数据分析团队、认知神经科学实验团队三条主线在此圈层交汇。冯建峰同时担任ISTBI院长和大数据学院院长,行政权力使其能够调动张江国际脑影像中心、张江国际脑库、全脑计算平台等重大基础设施资源,为课题组提供世界一流的研究条件。这一圈层决定了冯建峰的研究基础设施、学生来源与核心产出方向(计算精神病学+数字孪生脑+脑疾病标志物)。

第二圈层(ISTBI内部独立PI与校内交叉圈)。包括赵兴明(生物信息学/国家杰青)、王守岩(神经工程/脑机接口/副院长)、加福民(脑脊接口/国家科技进步一等奖)、单洪明(AI/医学影像)等ISTBI内部独立PI,以及姜育刚(计算机视觉/副校长)、薛向阳、邱锡鹏等计算机学院AI方向学者。冯建峰以院长身份将这些不同方向的PI凝聚在ISTBI框架下,形成"计算+神经科学+临床+工程+AI"的完整交叉学科生态。这一圈层是ISTBI作为"国内第一个聚焦脑科学与类脑智能交叉领域研究院"的组织基础。

第三圈层(复旦-剑桥-华威-KCL国际合作圈)。这是冯建峰学术网络的"海外干线",包含四条支线:剑桥线(Trevor Robbins、Barbara Sahakian、Valerie Voon、Edward Bullmore、Deniz Vatansever等,认知神经科学方向,已产出Science 2026论文等标志性成果);KCL/IMAGEN线(Gunter Schumann、PONS中心、IMAGEN队列,群体神经科学方向);华威线(计算神经科学理论方法大本营);牛津线(Peter Brown、王守岩的DBS合作)。冯建峰在国家基金委双清论坛上提出的"双层级国际合作网络"(亚太圈+欧洲-大洋洲圈)正是对其已有国际合作网络的制度化提升。这一圈层赋予了冯建峰国际级的学术声誉和数据资源(UK Biobank、IMAGEN等队列的使用权),也使其能够持续引进海外顶尖学者(Anderson、Schumann等)全职加入ISTBI。

第四圈层(临床转化与产业生态圈)。包含三类合作关系:临床合作(华山医院郁金泰团队——阿尔茨海默病标志物与蛋白质组学;华山医院王以政院士、董强教授——脑卒中认知功能障碍国家专项);产业合作(科大智能——智能机器人联合实验室与iCUB人形机器人;格式塔——超声脑机接口科学家顾问);科研基础设施服务(张江国际脑影像中心/脑库的企业服务能力)。数字孪生脑(DTB)平台是连接这三个方向的枢纽:既可服务临床(疾病数字实验、药物靶点发现),又可服务产业(类脑AI算法、脑机接口优化),还可作为基础设施对外开放。冯建峰通过彭雷(格式塔创始人/现任学生)这一独特角色,实现了"学术指导→产业落地→学生培养"的闭环。

网络结构总结:冯建峰的关系网络呈现"一核三翼双引擎"的结构——"一核"是ISTBI(以院长权力凝聚的交叉学科平台),"三翼"分别是国际合作圈(剑桥/KCL/华威)、临床转化圈(华山医院等)和产业生态圈(科大智能/格式塔/DTB),"双引擎"是大数据分析(BWAS/UK Biobank)和数字孪生脑(DTB)两大方法论平台。与多数从单一学科成长起来的学者不同,冯建峰的数学本科+概率统计博士+洪堡+剑桥+华威的跨国跨界履历,使其同时具备数学建模能力(支撑DTB和神经网络理论)、大数据分析能力(支撑BWAS和UK Biobank研究)、以及跨学科组织能力(支撑ISTBI的多方向PI汇聚)。他既是学者(Science、NSR、Nature系列论文),又是机构建设者(创立ISTBI和大数据学院),又是产业推动者(科大智能联合实验室、格式塔顾问),这种三位一体的角色在中国脑科学领域极为罕见。2026年Science论文和2024年DTB平台的发布标志着其学术成果已进入"国内脑科学旗舰"层级,而ISTBI十年间从零到400余篇顶级期刊论文的产出速度,则证明了其组织模式的可复制性和可持续性。