1993年，美国启动过一个“人类脑计划”（Human Brain Project US），目标是建立一个全球网络，分享有关脑科学的所有数据，当时多国（包括我国）响应，科学工作者欢欣鼓舞。后来，此项目无疾而终，再也没有人提及此事。
尴尬的“讣告”7月底，国内许多科普公众号突然发布头条新闻，以铺天盖地之势报道了欧盟人脑计划失败的新闻，所用的标题也非常吸引眼球，大有语不惊人死不休之势。
但是，如果稍仔细读一下，就会发现所有这些文章都源自Ed Yong今年7月22日发布的一篇推文《人脑计划并未实现其诺言》（The Human Brain Project Hasn’t Lived Up to Its Promise），讲的是在瑞士工作的以色列科学家马克拉姆（Henry Markram）2009年7月22日在TED组织的一次会议上宣称他可以在十年内做到在计算机上仿真人的全脑（那时他还没申请人脑计划呢），到今年7月22日正好是十年，而他并没有做到这一点。
实际上，正式启动于2013年的欧盟人脑计划（Human Brain Project，下文简称HBP）早已在2015年就公开放弃了这一目标，马克拉姆也从人脑计划说一不二的领导岗位上黯然下台。因此Yong的标题并不错，虽然有些“马后炮”了。如果说马克拉姆的人工全脑之梦已死，那么这个讣告发得晚了些。而如果说整个欧盟人脑计划（HBP）已经死了，这个讣告发得又有些早了。
该计划要到2023年才到期，官方网站（https://www.humanbrainproject.eu/）到现在也还在运转，并不断发布新闻，7月26-28日HBP的负责人Alois Knoll博士还到上海参加“2019类脑智能研讨会”。
现在的人脑计划和马克拉姆当年提出时的人脑计划的目标已大相径庭。
现在的人脑计划已经力图变成一个基于信息学通讯技术的研究脑、认知神经科学和仿脑计算的公共平台，变成有某种永久性共享基础设施的国际组织——虽然到2023年，这一缩小了的目标是否能成功，甚至2020年进入最后阶段时欧盟是否还会继续拨款，都还有待观察。HBP最终是否能成功，将取决于广大神经科学家是否愿意利用这个平台来进行研究，并且得出有意义的结果。
不过，不管这个计划现在究竟是白白胖胖还是骨瘦如柴，但至少还没有寿终正寝。
至于有些报道中说欧盟人脑计划（EU Human Brain Project, HBP）是蓝脑计划（Blue Brain Project, BBP）的改称，则是不对的。蓝脑计划是马克拉姆2005年在瑞士联邦政府支持下在他所在的瑞士联邦洛桑理工学院启动的一个计划，一直运行至今。
马克拉姆确实是在蓝脑计划的基础之上，联合了其他科学家提出人脑计划的，但这依然是两个不同的计划，蓝脑计划也有自己独立的官方网站（http://bluebrain.epfl.ch/），马克拉姆现在的工作多以此计划的名义发表。
以上仅仅是厘清一些基本的事实。本文的目标主要是想检讨一下马克拉姆提出“用大科学计划的形式实现人工全脑”失败的原因是什么，给我们带来了哪些经验教训。
关于马克拉姆“仿真全脑计划”的失败，Yong在文章里列举了不少原因，归结起来大概有下面这几点：
① 我们对脑的认识还很肤浅，未知之处多于已有的认识；
② 其目标不是针对某个特定问题，而是为仿真脑而仿真；
③ 犯了循环逻辑的错误，即用仿真脑的方法来认识脑，而为了仿真脑又必须先认识脑。
以上确实是问题所在，不过在笔者看来，Yong还没有深入谈到一些更深层次的原因。其实，不用等到今天，只需回顾一下蓝脑计划的过去，以及以往大科学计划的成败，就不难预见到马克拉姆的失败。
2013年HBP刚开始启动时，笔者就发表过一篇题为《欧盟人脑计划不大可能在十年内创建一个人工全脑》（The Human Brain Project EU Is Unlikely to Create an Artificial Whole-Brain in a Decade）的评论文章。2014年，笔者又在拙作《脑海探险：人类怎样认识自己》一书中对“十年内造不出人工全脑”作了进一步的分析。
在这里，我们先提一个仿真全脑计划最主要的致命伤：脑科学还没有任何理论框架。
回顾历史，所有成功的大科学计划实质上都是一些工程技术性的计划，如制造原子弹的曼哈顿计划、探月的阿波罗计划，以至分析DNA序列的人类基因组计划，这些计划的后面都有坚实的理论基础。而美国尼克松总统提出的“向癌开战法案”就缺乏坚实的理论基础——它虽然意义重大，却无疾而终。
仿真全脑计划也存在这一缺陷：人的全脑是怎样工作的，我们至今甚至还没有任何理论框架。差不多半个世纪以前，1968年，为了纪念控制论诞生20周年，科学家曾经开过一次讨论会，当时一些科学家就曾经断言，神经科学的情况就像19世纪末元素周期表发现之前化学的情况：已经积累了大量的实验资料，但是缺乏一个理论框架把这些资料组织起来。差不多半个世纪过去了，这个理论框架依然没有出现。
脑科学的现状让我想起20世纪20年代和30年代分子生物学和胚胎学的状况。发现了许多有趣的事实，每年在许多方面都取得了稳步的进展，但主要的问题仍然没有得到解决，而要是没有新的技术和新的思路，那么这些问题也不大可能得到解决。分子生物学在20世纪60年代变得成熟了，而胚胎学才刚刚开始成熟。脑科学还还有很长的路要走，但是这个学科的魅力和答案的重要性将不可避免地将其推向前进。
人脑计划被提出而尚未正式启动之时，在科学界就已经引起了极大的兴趣，许多人非常兴奋，但是也不乏像笔者这样的怀疑论者。当我和某位同事讨论时，这位同事好心地劝告我说：“这些都是些聪明人，他们不会想不到连我们也能想到的问题。”这话并非没有道理。其实马克拉姆本人对此并不糊涂，2009年，在尚未更新过的蓝脑计划官网上，他回答了一些提问，表现出清醒的认识。
关于进一步建立全脑模型（开始是鼠脑，最终是人脑）的问题，马克拉姆是这样说的：“以目前和可预见未来的计算机技术而论，看来还不大可能仿真一个精确到细胞和突触复杂性水平（分子层次以上）的哺乳动物脑。”
马克拉姆当时对这些问题的回答和笔者之前对人脑计划的估计基本是一致的。转折点出现2009年。
正如Yong所说，马克拉姆在2009年7月22日TED组织的大会上一反不久前的清醒认识，宣布要在十年内造出人工全脑。紧接着，在同年12月出版的《发现》杂志对他的专访中，他表示：“我想我能够有充分把握地说，建立起一个脑模型是完全可能的。
”当记者问“什么时候您才能仿真人脑，而不只是某个部分的鼠脑”时，他的回答是：“这只是一个尺度的问题，也是一个精度的问题……从技术层面上讲，利用计算机和数据采集技术，有可能在10年内建立起人脑模型。实际上唯一的问题是经费问题。”
不过这并不是笔者的凭空猜测，种种蛛丝马迹都暗示着这个原因。首先是时机。
在马克拉姆开始其蓝脑计划的时候，IBM以极其优惠的价格供应了一台当时最先进的蓝色基因（Blue Gene）超级计算机，马克拉姆把他的计划也叫做了蓝脑计划。无疑，他希望IBM能长期给予资助。
但是后来，他发现在IBM内部有一个以莫德哈（Dharmendra Modha）为首的竞争者，他们用点神经元仿真了一个猫脑规模的神经网络，而当IBM显示出更偏向自己人的时候，马克拉姆很可能产生了强烈的危机感，以致在2009年给IBM的CTO迈耶森（Bernard Meyerson）写了一封异乎寻常的信件，并且抄送了许多媒体。
在这封信里，他对莫德哈大加攻击，用“骗局”、“弥天大谎”、“愚蠢”等等词汇来形容莫德哈的工作，这使人不得不怀疑，马克拉姆和自己期望的赞助商IBM关系搞崩了。
而正在这个时候，即2009年12月，欧盟宣布要资助两个2013－2023年度高风险、但可能带来巨大变革的“未来和新兴技术（future and emerging technologies, FET）旗舰项目（flagship projects）”，每个项目的资助额为10亿欧元，为期10年。马克拉姆作为27名顾问团的成员之一，自然在第一时间就知道了这一消息。
“近水楼台先得月”，马克拉姆抢得先手，以蓝脑计划为基础，在经过近两年的筹备之后，联合了欧洲19个国家的117个研究单位，于2013年1月28日以“人脑计划”为名赢得了欧盟公开招标的“未来和新兴技术旗舰项目”，并在同年10月7日正式启动。
为了赢得这样一个高风险而又可能带来高回报的旗舰项目招标，还有什么课题能比“在计算机里仿真出一个人脑”更让人印象深刻呢？再说，以这样一位卓有贡献的著名神经科学家领衔，联合了那么多科学家共同提出的项目，怎么可能是一场骗局呢？
为了给人脑计划立项大造声势，马克拉姆在2012年6月的《科学美国人》（Scientific American）上发表了一篇题为《人脑计划》（The human brain project）的文章，全面阐述了他的思想。他曾在突触可塑性等方面做出过很出色的工作，但是在文章中，他声称：“我知道我在我的科学生涯上可以再这样二、三十年地做下去，但这无助于我认识脑是如何工作的。”
马克拉姆认为，如果按照常规办法，在各种条件下对各物种的各个年龄段，并在健康的和各种疾病的条件下，逐个测量脑里面的每个基因、蛋白质、细胞、突触与回路，那么即使再过一个世纪或者更长时期，也还是解决不了问题。为克服这一困难，必须把全世界所有已知的和新研究出来的数据都整合在一起。这样就必须研发全新的信息和计算技术——包括超级计算机——借以把这些数据整合在统一的计算机模型之中，并对脑进行仿真。
他相信，只有这样才能发现脑的工作模式和组织原理，找出我们人类知识的缺失之处，并以新的实验来填补空缺。他相信，这样建立起来的模型将阐明神经回路是如何组织起来的，行为和认知是怎样产生的。
不过发现这些原则本身要好办得多。如果我们找到了这些原则，那么从逻辑上来说，我们没有理由不能利用生物学上产生脑的蓝图去同样建造一个“硅脑”。在笔者看来，不幸的是，正如马克拉姆向媒体发表的许多宣传那样，这段话也用了“如果我们找到了这些原则”的假设语气——要知道，“这些原则”可以说正是整个神经科学研究的对象，“如果”我们发现了所有这些原则，那几乎将是神经科学的终结，而这在可预见的未来几乎是不可能的。
从上述这段话中可以看出，马克拉姆似乎认为建立脑研究的理论框架“好办得多”，而其实这正是问题的症结所在。脑是我们已知宇宙中最为复杂的系统，它有着极多的层次，在每个层次上都会产生下一层次所没有的“涌现性质”。对脑的认识，我们还有大量的未知领域，而不只是马克拉姆所讲的“缝隙”而已。
例如马克拉姆自己承认的、对脑功能十分重要的胶质细胞，我们现在就还很不了解。尽管已研究了好几十年，但是至今仍所知不多。假如仿真人脑计划推进到需要在模型中纳入胶质细胞的时候了，谁能保证神经科学家就一定能按马克拉姆的要求搞清楚了胶质细胞的功能和机制？
突破性的自然科学研究与工程计划有一个很大的不同：前者很难按计划安排，灵感和运气常常在其中扮演重要的角色，单靠汗水未必能按部就班地揭开某个自然之谜。马克拉姆自己也说过，为了揭开人脑之谜需要几十位爱因斯坦，但是爱因斯坦可没法用计划生产出来。
此外，为了弥补某个缺失的知识，建模者将不得不引入假设。但是脑科学中的未知领域是如此之多，如果都要用假设来填补，那么假设就会多得不可能来检验这些假设的真伪。
虽然马克拉姆在蓝脑计划中取得的成就给人以“人脑计划实际可行”的错觉，但实际上，对于一个有极多层次的系统来说，越是上层的问题，解决起来就越困难。正如要想研究达芬奇的《蒙娜丽莎》所用颜料的化学成分是相对容易的，但即使你完全搞清楚了这些成分的性质和分布，你依然难以解释“蒙娜丽莎为什么美”。
实际上，马克拉姆以后的工作一直停留在脑的前三个层次上（生物大分子层次、细胞层次、回路层次）。
2009年，马克拉姆在接受《发现》杂志采访时，曾承诺在3年内“建立大鼠的全脑模型”，到2013年他启动人脑计划时，3年早已过去，但他又把之前的承诺列入计划，这表明当初的许诺并未兑现。2015年，他发表了鼠皮层柱中非常小的一块的仿真结果，并声称他已兑现了他的承诺——他似乎忘记了，或是假装忘记了“三年内仿真大鼠全脑”这回事。他的承诺就像是吊在驴头前面的胡萝卜那样，永远可望而不可即，实在使人怀疑。
可以说，马克拉姆许下的“在2023年建立人工全脑”的诺言实际上早在2015年就已宣告死亡。但是，欧盟人脑计划彻底改组了领导班子，重新拟定了目标——建立基于信息学通讯技术的研究脑、认知神经科学和仿脑计算的，有某种永久性共享基础设施的国际组织——倒是一直运转至今。虽然HBP已彻底放弃了马克拉姆所提的目标，但依然取得了某些成就。
1. 初步建成信息平台2016年3月底，HBP的起飞阶段到期。
欧盟组织了十几位专家对起飞阶段的工作进行评估。评审专家认为，欧盟人脑计划已经克服了初期困难，初步建立了神经信息学、脑仿真、高性能计算、仿神经结构工程、神经机器人和医学信息学等六个信息学通讯技术平台。HBP还建立了一个协作实验室（Collaboratory），在该实验室的网上入口登录后，就可以进入所有平台，让研究者使用其软件和数据库，初步具备了向计划内外研究者开放的条件。
HBP号召全世界神经科学界都来使用这些平台。但是目前该计划外的研究者对此号召作何反应还不清楚。德国计算神经科学家赫兹（Andreas Herz）评论说：“眼下还没有人能说这些研究平台是否成功。”
对于改革后的HBP来说，这些平台是否能得到计划内外的神经科学家的广泛应用，他们又能否在此平台上得出有意义的成果，将是判定改革后的计划是否成功的主要标志。
2. 建立一个有生物学真实性的鼠微皮层回路模型HBP在神经科学和仿真研究方面取得了一项标志性成就，那就是建立了一个有生物真实性的微皮层回路模型。这一工作历时20年，由国际上82位科学家合作，仿真了幼鼠体感皮层中一块1/3 mm3大小的组织，相当于一个功能柱。其中包含3万个神经元和4000万个突触。研究人员分析了这些神经元的形态、在皮层各层中的分布和放电模式，据此区分出207种不同的神经元类型。
再按照不同类型神经元在此柱状组织中的密度，在仿真组织中安排虚拟神经元的分布。每个神经元的细胞膜都像霍奇金-赫胥黎模型那样考虑了13种不同的离子通道，最终在这些虚拟神经元之间建立起3700百万个突触联接。不过，由于缺乏实验资料，对突触联接可能存在的不同类型不得不进行假设。
这样仿真得到的结果和动物实验吻合得很好。
例如，两者的行为都和细胞外钙离子浓度以及细胞体的去极化程度有关：细胞外钙离子浓度控制网络对突触输入的响应模式，而去极化程度则控制神经元的自发发放。控制这两个参数就可以让网络在两种不同性质的动力学状态之间翻转。美国神经科学家科赫（Christof Koch）称此工作为“迄今为止对一块可兴奋脑物质所进行的最完整的仿真”。不过这一“标志性成就”并未得到科学界的一致称赞。
一些科学家认为这一长达36页的工作正好说明了重建全脑的思想是一种误导和浪费金钱。德国神经科学家黑尔姆施泰特（Moritz Helmstaedter）认为有工作发表当然好，不过却证实了他最坏的担忧。他说，这一计划“被极度夸大了，而现在所发生的正是我们所担心的：并没有真正的发现。”
3. 仿神经结构芯片在欧盟人脑计划仿神经结构计算平台（Neuromorphic Computing Platform）下有两个项目：一个是英国曼彻斯特大学的弗伯（Steve Furber）领衔的“脉冲发放神经网络构筑”（Spiking Neural Network Architecture，SpiNNaker）项目，另一个是由德国海德堡大学的迈尔（Karlheinz Meier）领衔的“仿神经结构混合系统脑启发多尺度计算”（Brain-inspired multiscale computation in neuromorphic hybrid systems，BrainScaleS）项目，二者都在硬件上实现了仿神经结构芯片（neuromorphic chip）。
这些系统中的人工神经元数量都达到了百万级或以上，而消耗的能量要比在传统计算机上仿真有同样节点数的神经网络降低4个数量级以上。
这些系统的共同特点是采用脉冲发放神经元作为基本元件，并用脉冲进行通讯，大大提高了速度、减少了能耗。这些芯片在一些特别需要节能的场合也许会有应用前景，但是能否成为新一代计算机，则取决于它们在其他性能上是否显著优于传统计算机，以及使用者是否愿意放弃早已驾轻就熟的传统计算机技术。
展望2016年4月，HBP终于进入正式实施阶段。在经过了起飞阶段的激辩、重组以及外部同行评审之后，HBP在目标中去掉了许多不切实际的承诺，主要是放弃了马克拉姆当初“十年建立人工全脑”的许诺。在坚持对脑进行多层次和多学科研究，并强调使用建模和仿真方法的同时，更强调要开发用于脑研究的多种信息学通讯技术平台，并建成永久性的欧洲脑科学研究设施。
HBP提出了一种独特的基于信息技术的策略，这一策略把全世界的神经科学数据整合在一起，多层次地认识人脑及其疾病。因此目前所有的这些平台原型将逐渐转变为更为可靠的、对用户友好并紧密地整合起来的研究基础设施。成立一个HBP法人实体，将为不受计划时间限制的、永久性的基础设施奠定组织基础。
这一目标虽然远不及原计划那样野心勃勃，不过还是相当宏大。
到2023年期满时，这个缩小了的目标能否实现，将取决于这些平台是否实用，广大神经科学界是否愿意使用这些平台，并在其上做出有突破性意义的成果。除了该计划内部的成员单位及合作单位之外，神经科学家和医生是否愿意与其共享数据都是大问题。
1993年，美国神经科学家科斯洛夫（S.H. Koslow）也曾启动过一个美国版的“人类脑计划（Human Brain Project US）”，目标是建立一个全球网络，分享有关脑科学的所有数据，得到了包括我国在内的许多国家的响应，但今天却已无人再提及此事。
当然，今天我们有了云计算等新技术，条件已不能和当时同日而语，但问题并不完全在于技术困难。
美国人类脑计划为什么在红火一阵之后会沉寂下去，究竟有些什么经验教训值得总结，需要认真反思。以笔者管见，美国物理学家路克斯（Michael Roukes）所说的“神经科学依然处于手工业时代，每个人都有自己的秘方”不无道理，目前科学家的脑研究工具、实验数据或计算数据格式五花八门，各有自己的一套，外人很难知道实验条件的细节，很难共享也很难利用其他实验室的原始数据，所以如何充分利用现有数据就成了个大问题。
此外，广大的神经科学工作者和临床医生在没有看到建立这样的数据库对自己有什么实在的好处以前，很少有人愿意把自己辛辛苦苦做出来的数据提供给他人。也许对计划内的人可以用经费作为杠杆迫使他们贡献数据，或是一些得到国家大科学计划、亿万富翁资助的研究机构愿意公开其数据，但是和整个脑科学界相比，这毕竟还只是少量数据。HBP是否会重蹈美国人类脑计划的覆辙，还有待观察。