脑科学，从狭义上来讲就是神经科学，是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究；（美国神经科学学会）从广义上讲是研究脑的结构与功能的科学，包括认知神经科学等等。脑科学是二十一世纪最富有挑战性的重大科学问题之一，是引领未来新的经济增长点及科技革命的前沿技术。脑科学技术的发展对人类的健康、新一代人工智能技术及新型信息产业的发展等具有非常重要的意义，是国际科技竞争的重要战略领域。但是，脑科学研究涉及的领域非常广泛，而且单单是神经系统层面上对大脑的认知都还存在着大量的问题。因此，世界各国与国际组织普遍重视脑科学研究，纷纷制定相应的脑研究计划，并积极开展跨学科、跨领域间的国际交流与合作，抢占新一轮科技革命发展的制高点。

各国纷纷抢占“大脑制高点”，脑科学发展机遇与挑战并存

脑科学研究已进入了发展的关键时期，一方面是研究发展的态势迅猛，另一方面是面临强烈的社会需求。因此，近年来，美国、欧盟和日本相继启动了脑科学研究计划。在中国，脑科学研究已被列为事关我国未来发展的重大科技项目之一。

但是目前脑科学领域还面临着诸多难以克服的困难。首先，在介于微观与宏观的介观层面，目前对于各种神经元的活动如何动态地组合、编码、加工，最终完成其使命的过程的了解还非常有限；其次，对于神经活动是如何产生感知、情绪、思维、抉择、意识、语言等各种脑认知高级功能的理解更是浅薄；再次，科学界对三类重大脑疾病（幼年期自闭症和智障、中年期抑郁症和成瘾、老年期的退行性脑疾病）的病因仍不了解，治疗的措施也十分缺乏。

着眼于脑科学重大问题，美欧日研究计划稳步推进

针对上述问题，美欧日等脑计划在以上领域的研究中均有明确的计划并取得了一些进展。

利用单细胞遗传分析技术、光遗传学等技术手段，对神经元的类别、结构、功能以及联接的图谱展开绘制，将有助于人们了解神经细胞的基本功能和运行机制。此前，美国脑计划启动的BICCN项目以及IBL国际脑实验室倡导的“标准化”模型实验，均是对第一个问题所开展的研究工作。欧盟和日本也有类似的研究或项目计划正在进行。

针对大脑高级功能的研究，日本脑计划所使用的灵长类动物狨猴，对于这项问题的研究会产生积极的影响。欧盟脑计划涉及到的人类大脑项目和大脑仿真平台则是直接将研究内容聚焦到人类大脑，通过模拟揭示人类大脑的深层次活动。美国脑计划在BICCN项目中也提及了非人灵长类动物脑细胞的普查研究，其下一步的研究也会向灵长类动物倾斜，最终为人脑研究打下基础。

在医学领域，日本通过转基因技术至使狨猴患病，并研究整个患病过程，建立狨猴病变脑组织的模型，为人类脑病研究提供参考。欧盟则是将临床医疗数据进行整合，分析整理后形成数据平台，在平台建设过程中继续吸纳临床研究的成果，最终通过大量的临床数据建立起病变脑组织模型，通过对模型的研究阐述脑疾病的患病机理及治疗手段。美国方面则还是希望通过绘制完整的人类大脑谱图，从根本上理解脑部活动的原理，进而为脑疾病的研究指明方向。但在临床领域，美国已经着手开展了诸如深度脑刺激（DBS）等新疗法的临床应用，虽然疗效尚不明确，但可以看出美国对于脑疾病的研究不仅局限于理论层面，其临床应用的研究也非常活跃。

博采众家之长，发挥自身优势，推行有中国特色的脑计划

目前，我国脑科学计划的研究方向基本上是确定的，但是对具体的研究内容和研究目标还需进一步明确。因此，推动具有中国特色、体现自身优势、满足国情需求的脑计划，是我国脑科学未来的发展方向。

第一，加强国内外的交流合作，紧跟领域内的研究热点，注重新技术的开发。开展多领域跨学科间的合作与交流，利用学科交叉和跨界合作带来的创造力，从多个层次展示脑的奥秘。

第二，中国脑计划需要充分利用自身的资源优势，开展具有特色的研究计划。脑计划研究会逐渐走向成熟与应用，关注脑的认知原理和机制，特别是脑的高级功能，因此灵长类动物的研究就会变得至关重要。中国具有丰富的灵长类动物资源，在相关领域的研究可以为世界脑科学研究做出独特的贡献。而在脑疾病研究领域，我国人口众多，拥有着数量巨大的神经系统疾病的患者群，这为建立种类齐全、资料完整的临床数据库，推动脑疾病的临床研究提供了重要的基础。

第三，互联网、大数据、人工智能、增强现实、虚拟现实等技术在中国近些年来发展得非常好，有效地将上述技术与现有的脑科学领域研究相结合，这将促进中国在脑科学领域走出独具特色的发展道路来。