在中国政府即将启动的几个前沿科技项目中，中国脑计划（脑科学与类脑科学研究计划）吸引了公众的许多关注。中科院神经科学研究所所长、脑科学与智能技术卓越创新中心主任、《国家科学评论》执行主编蒲慕明，在中国脑计划中起着运筹帷幄的关键作用。在《国家科学评论》最近的一次采访中，蒲慕明表达了他对中国脑计划的目标与内容，以及神经科学未来发展的一些看法。
中国脑计划是在全球兴起的大型脑科学计划潮流中，继欧盟的人类脑计划、美国的大脑计划以及日本的脑/思维计划后的又一重要脑计划项目。与其他的脑计划项目相比，中国脑计划在本质上更加广泛，它包括对于认知功能的神经基础进行探索的基础研究，也包括建立脑疾病诊断与干预方法的应用研究，还包括用脑科学来启发计算方法与设备的开发。
尽管所有这些项目都有着类似的长期目标，但中国脑计划有着一些独特的亮点。
第一，中国脑计划把脑疾病和脑启发的人工智能（AI）放在特别优先的位置，而不是作为在我们更加完整地理解脑之后的长期目标。实际上，神经科学已经可以为这两个领域带来有用的贡献。第二，中国的各种脑疾病人数是世界上最多的，这使得对于脑疾病的预防、早期诊断和早期干预的研究尤其紧迫，同时也为研究提供了最大的数据支撑。
第三，现在国际上的神经科学研究团体大多以啮齿类（小鼠和大鼠）作为动物模型研究生理条件和病理条件下脑功能的神经机制。这是因为啮齿类研究的实验手段已经高度发展，并且很多神经环路机制可能在啮齿类与人类之间是保守的。然而，现在人们愈加发现要想理解人类的高等认知功能（如思维和意识），以及脑疾病（特别是精神疾病），非人灵长类可能是更合适的实验动物模型。
中国有着丰富的猕猴资源，并且在用猕猴建立人类疾病模型的研究上快速发展。这使得中国在研究高级认知功能，如共情、意识和语言，以及脑疾病的病理机制和干预手段方面，可能做出独特的贡献。
要理解脑是怎样工作的，我们需要三种图谱：一是“细胞类型图谱”，也就是说要鉴定各种细胞（神经元和胶质细胞）并确定它们在脑中各个区域的分布，以及每种细胞类型的分子表达模式。
通过把不同细胞类型中特异性表达的分子作为标志物，我们就可以绘制第二种图谱——“连接图谱”（也就是所谓的“连接组”），连接图谱是表示脑中所有神经元相互之间连接关系的图谱。“连接组”的绘制经常被拿来与对生物体中所有基因进行测序的项目——“基因组”绘制相比较。三是“活动图谱”，它指的是表示脑中与特定状态相联系的所有神经元的放电模式的图谱。
只有当“连接组”的信息与“细胞类型图谱”和“活动图谱”的信息相结合，我们才能够充分理解脑功能的神经环路基础。
人脑大概是地球上最复杂的物体，它包括至少一千亿个各种类型的神经元，以及由10^15个连接构成的复杂神经网络。
上个世纪，在从细胞和分子水平上理解神经细胞方面，我们取得了很大的进展，大致理解了在神经系统中携带信息的电信号是怎样由神经元产生和加工的，不同类型的感觉信息是如何编码、如何经过突触由一个神经元传递给另一个神经元的，以及突触是怎样改变其传递效率与结构来“记忆”之前发生的神经活动，也就是过去的经验的。
在接下来的十年中，有两大挑战：一是以单个神经元和神经纤维分辨率来同时观察活体脑中一大群神经元的活动；二是对实验中记录到的，反映特定认知过程中神经元动态活动的极大量数据进行分析和解读。
人工智能是一个重要领域，它正推动着许多新技术的产生。人工智能的核心是机器学习，驱动AlphaGo战胜李世石的强大深度神经网络（DNN）就属于机器学习的范围。我们现在应用的AI大多被设计用来执行特定任务，而机器学习算法需要大量的数据集和强大的运算能力，才能获得执行图像分类、下棋等任务的能力。相较而言，人脑更擅长处理多任务，快速实现多感觉整合，归纳以及决策，而且只需要非常低的能耗。
我在台湾清华大学学习物理学，后来加入了约翰霍普金斯大学的物理研究生项目，但我一直对生物学感兴趣。1968年，我在詹姆斯·沃森的《双螺旋》刚出版时就读了这本书，并对书中讲述的一个事实十分着迷：一个生物物理学方法，X射线晶体学，解决了生物学中最重要的问题之一——基因复制的机制。在霍普金斯，我足够幸运地进入了杰出生物物理学家Richard Cone的实验室，并在他的指导下完成了我的博士学位论文研究。
在那里，我首次完成了对细胞膜蛋白扩散系数的定量测量。我对膜蛋白扩散的兴趣又引领我开启了对神经系统中突触形成过程的研究：研究本应随机扩散的膜蛋白是怎样在突触富集，并执行神经元间信号传递功能的。从生物物理学到神经生物学的转型，在我看来，是顺理成章的。