脑科学研究的三大发展方向 “一体两翼”
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中国网／中国发展门户网讯 大脑是人体最重要的器官，也可能是宇宙间最复杂的物体——结构复杂、功能复杂，比目前规模最大的超级计算机还要复杂无数倍。这个复杂的物体是怎么出现的呢？只能说，它是生物演化过程中的一个奇迹。大脑外面的皱褶层叫作大脑皮层，是所有重要的脑功能的关键区域。理解大脑，不仅要知道大脑皮层的结构和功能，还要知道大脑皮层里那些复杂的核团的功能。为理解这些问题，科学家至少花了 200 年。
在过去的一个世纪里，诺贝尔奖涉及的神经科学中的重要发现都跟大脑的信息编码、储存相关。现在，我们对大脑传导机制（如大脑如何处理信息、神经细胞怎样编码和传导信息、信息如何从一个神经元交互到另一个神经元等）理解得比较清楚；对不同的神经元的作用，及其在各种功能中会产生什么反应，也很清楚。
但是，我们只对神经细胞如何处理信息了解得很清楚，而对整个大脑复杂的网络结构还知之甚少。例如：到底是什么原理使得神经细胞在某种情况下发生某些反应，我们并不是很清楚；对大脑中的信息处理不太了解，对各种感知觉、情绪，以及一些高等认知功能——思维、抉择甚至意识等，理解得比较粗浅。
2005 年 7 月，Science 杂志为庆祝创刊 125 周年，邀请全球几百位科学家讨论当今世界最重要的前沿科学问题，最终归纳出“125 个科学问题”，其中 18 个问题属于脑科学。排在最前面的脑科学问题包括意识的生物学基础、记忆的储存与恢复、人类的合作行为、成瘾的生物学基础、精神分裂症的原因、引发孤独症（自闭症）的原因，这些都是人们关心且未被解决的重大问题。尽管该“125 个科学问题”是 10 多年前总结的，但现在公认的重大脑科学问题依旧未变。
诚如上述，虽说脑科学研究已有相当的进展，但是未知的比已知的内容还是多得多。脑科学现在的处境，相当于物理学和化学在 20 世纪初期的处境，有很多事情已经搞清楚，但是重大的理解和突破尚未出现。所以，现在的脑科学是生物科学里比较神秘的领域。从这点来说，脑科学将成为未来生命科学发展中很重要的一个领域。因而，脑科学不仅是 21 世纪的前沿科学，甚至到 22 世纪依旧是前沿科学。