1990年，美國發起了對人類“遺傳密碼”測序的人類基因組項目。20多年后的今天，“解碼”人類大腦的奧秘成為一個大科學項目的終極目標。這顯然是一個更大的挑戰。
科學界對大腦工作機制的認知幾乎是空白。美國加州理工學院腦成像中心負責人、神經科學教授拉爾夫·阿道夫說：“我們不了解任何一個單個機體的大腦工作機制，就連只有302個神經元的小蟲，我們目前也沒法了解它的神經體系�！�
從初期就參與“腦計劃”的加州理工學院專家桃瑞絲說，在大腦研究領域，人們仍處在“最最開始”的階段，關于大腦工作機制知道得太少了。未來，科學家們會從分子、細胞到神經網絡、大腦的不同層面進行研究。
加州大學洛杉磯分校加州納米系統研究院負責人保羅·韋斯說，“腦計劃”是要從多個維度獲取大腦活動數據并對此建模，屆時，將嘗試在前人從未到達的層面分析這些數據。
阿道夫說，“腦計劃”的核心內容是新技術的發展、應用和實現，這讓人們可以同時記錄來自大量大腦細胞的數據，這些是了解大腦工作機制的基本信息。
桃瑞絲說，人類大腦有1000億個神經元和100萬億個神經連接，包含著巨大奧秘，這看起來是項不可能完成的任務。正因如此，“腦計劃”更強調了技術創新。
科學家設想，綜合運用功能性核磁共振、電子或光學探針、功能性納米粒子、合成生物學等一系列新技術，去探測、記錄人類大腦的活動，他們更希望由此帶動一批新的技術進步。
“腦計劃”高層級工作組聯席主席、斯坦福大學神經學教授威廉·紐瑟姆曾對媒體表示，由于光學成像工具、平行電極陣列等新技術的研發，讓人們具備做更多事情的潛能。
當人們從分子到腦結構的不同層面都“解碼”了大腦奧秘，或許會有助于治療帕金森氏癥、老年癡呆癥等與腦神經相關的疾病。但是科學家強調，這個前景還非常遙遠，“腦計劃”必須從最基礎開始。
桃瑞絲說：“目前人類對于大腦的了解還非常有限，我們只能了解最基本的問題。目前我們談論關于這項計劃能實現何種具體用途還為時尚早，要治愈帕金森氏癥、老年癡呆癥等疾病更是很遙遠的目標�！�
并不只有美國盯上了大腦。今年年初，歐盟委員會已宣布“人腦工程”成為歐盟未來十年的“新興旗艦技術項目”。阿道夫說，歐盟項目與“腦計劃”有很大不同，前者提出在巨型計算機上對人腦建模，而建模所需的數據可以來自“腦計劃”，兩者可以互為補充。
科學家還希望通過更廣泛的合作來加快推進“腦計劃”。韋斯說：“全球合作對于這一項目非常重要，中國在納米科學研究領域的成就非常突出。我們希望向全世界開放數據，建立一個向全球開放的數據庫�！�
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