簡介
美國啟動腦計畫“腦計畫”目前是世界生物醫學的重大課題之一。2013年4月2日美國總統歐巴馬提出了這項研究計畫，以探索人類大腦工作機制、繪製腦活動全圖，針對目前無法治癒的大腦疾病開發新療法。
此外，繪製人腦地圖，將有可能帶來人工智慧的大突破。這些都將極大地帶動經濟的發展，和人類認知水平的提升。
這項計畫的意義可與人類基因組計畫相媲美。 這項計畫全稱為“推進創新神經技術腦研究計畫”，簡稱“腦計畫”，分別由美國國家衛生研究院、國防部高級研究項目局、國家科學基金會提供。
這項計畫有三大特點，即通過公私合作的方式完成，潛在影響力深遠，同時面臨艱巨挑戰。
由來
腦計畫2011年9月，科維理基金會、艾倫腦科學研究所和蓋茨基金會共同贊助了一個在英國召開的會議，提議通過廣泛、協調一致的努力來開發一項新技術，用於追蹤人類大腦的功能連線活動，最終達到可以測量單個神經元活動的水平。
科維理基金會科學項目副主席全美英（音）等人於2011年12月與美國國家衛生研究院、國防部高級研究項目局、白宮科技政策辦公室等舉行一系列會議推廣這一計畫。
2012年1月，推進該計畫的良好勢頭在加利福尼亞州召開的第6屆科維理未來研討會上得以延續。接著，一篇發表在《神經》雜誌的論文充實了計畫的研究目標和細節，並說明主要集中於動物研究。
2012年7月，隨著白宮科技政策辦公室提出該計畫要像人類基因組計畫那樣在科技領域具有重大挑戰性的要求，全美英以及其他《神經》雜誌論文的合著者與聯邦機構的官員一道，對提議進行了修改，使該項目更多地關注對於人類的適用性。
主要任務與實施細節
2013年9月，美國國家衛生研究院宣布，在2014財年將重點資助9個大腦研究領域。這是2013年4月美國總統歐巴馬推出人腦研究計畫後，相關政府科研機構首次公布具體研究與實施細節。
美國國家衛生研究院發表聲明說，“推進創新神經技術腦研究計畫”（簡稱“腦計畫”）公布後，國家衛生研究院隨即成立“腦計畫”工作組，首要任務是為2014年10月1日開始的2014財年制定重點資助的大腦研究領域。
“腦計畫”工作組提出了9個資助領域，全部獲得國家衛生研究院院長弗朗西斯·柯林斯批准，這些領域包括：統計大腦細胞類型；建立大腦結構圖；開發大規模神經網路記錄技術；開發操作神經迴路的工具；了解神經細胞與個體行為之間的聯繫；把神經科學實驗與理論、模型、統計學等整合；描述人類大腦成像技術的機制；為科學研究建立收集人類數據的機制；知識傳播與培訓。
美國國家衛生研究院說，在接下來的八九個月時間裡，“腦計畫”工作組還將制定長期腦科學研究計畫，預計相關方案將於2014年6月提交。
研發重點
推進創新神經技術腦研究計畫首先是一種新技術，然後會變為對複雜多維的大腦活動的記錄。此後，這項計畫將對涉及對此前研究結果的建模。屆時，將嘗試在前人從未達到的大腦研究層面分析這些數據。
儘管推進創新神經技術腦研究計畫的詳細方案尚不明晰，但可以肯定的是，“計畫”的核心內容是新技術的發展、套用，可以記錄來自大量大腦細胞的數據。而這些是了解大腦工作機制的基本信息。
研發新技術和新工具是這項計畫的重點。一個趨勢是都認識到需要研發新的工具。在過去10年內，神經科學研發出了很多新工具。
技術方法
推進創新神經技術腦研究計畫套用的技術方法可能通過光學方法獲取多種成像類型的大量數據，但也可能會運用納米技術的構想。當然也可能會包括電子探針技術、光學探針技術，光遺傳學、功能化納米粒子技術、合成生物學技術等。
過去10年中，科學家已在腦科學領域取得了一系列重要發現，為實施“腦計畫”打下基礎。這些發現包括人類基因組測序、研製出為神經連線繪圖的新工具、提高造影技術的解析度等 。
參與機構與資金來源
“腦計畫” 在“腦計畫”中，美國將採取“集中力量辦大事”的思路，吸納公立和私營的科研機構參與。
“腦計畫”，其啟動資金達1億多美元。多家聯邦公立機構將為此撥款，如美國國家衛生研究院將在2014財年為“腦計畫”投入約4000萬美元，該機構下屬的15個研究所和中心將參與其中。美國國家科學基金會將提供2000萬美元，用於開發分子尺度的探測裝置，力爭能感知並記錄神經網活動，並通過“大數據”技術增進對大腦思維、情感、記憶等活動的理解。
美國軍方也參與其中，國防部高級研究項目局計畫投入5000萬美元，著重開發一系列能捕捉、處理神經元和染色體活動狀態的工具，建立相應的信息處理系統和修復機制，以期在士兵遭遇應激壓力、腦損傷、記憶損失等問題時協助診斷和治療。
在私營機構中，一些相關研究項目在“腦計畫”正式啟動前就已起步。例如艾倫腦科學研究所在去年3月啟動為期10年、旨在理解大腦活動的項目，每年將為此提供6000多萬美元。霍華德·休斯醫學研究所於2006年啟動主要研究神經網路的新園區，每年將提供至少3000萬美元的資助。
上述項目都將融入“腦計畫”之中。此外，科維理基金會將在今後10年內每年提供約400萬美元資金，索爾克生物研究所將總共提供2800多萬美元，支持部分“腦計畫”項目。
面臨技術和倫理難題
“腦計畫”雄心勃勃，執行起來卻可能困難重重。
首先是技術上的難度。人腦由錯綜交織的神經元構成，科學家承認，一個多世紀以來對大腦的探索才剛剛觸及這個巨大科學挑戰的表層。這類研究的慣例是從動物模型出發，動物研究當前的最高水平是可以同時從約1000個神經元中取樣，但人腦有850億到1000億個神經元。
倫理方面的擔憂也不言而喻。“腦計畫”中的一些技術構想如果實現，便可用於操縱神經元，這不僅讓人擔心會產生“讀心術”，還對大腦是否被控制感到疑慮。
影響
“腦計畫”無疑將進一步推動技術的發展，白宮在啟動該計畫的聲明中強調了其深遠影響——“腦計畫將加速新技術的開發和套用，使研究者能繪製複雜的神經迴路圖像，實時捕捉大腦中‘一念閃過’時細胞間的互動動態。”“這些技術將打開探索大腦如何記錄、處理、使用、存儲、找回海量信息的大門，加深對大腦功能和複雜行為的理解。”
美國總統歐巴馬還強調了“腦計畫”的經濟社會影響，認為該計畫能促進就業，具有改善全球數十億人生活的潛力。哥倫比亞大學教授、科維理腦科學研究所聯合所長拉斐爾·尤斯特表示，這項計畫在推動科學進展和提高治療腦疾病能力的同時，還有促進經濟成長的潛力。
新聞評論
美啟動“腦計畫” 意在搶占戰略制高點
在2013年初的國情咨文中，美國總統歐巴馬提到“現在是太空競賽以來，美國的研發水平達到新高度的時候了”，一語道破美國出台“腦計畫”的深層動機——搶占腦科學研究戰略制高點。
腦科學被已開發國家視為科研領域“皇冠上的明珠”，成為近20年來發展最快的學科之一。不過，在研究不斷取得突破的同時，人類對人腦功能的認知依然存在不少空白。正是在此大背景下，歐美國家紛紛一擲千金，相繼出台新的腦科研計畫。
腦科學這一人類科學的高峰，誰能率先登頂，不但可以收穫可觀的經濟和社會效益，更有望在科學創新上獨領風騷。對此，已開發國家顯然已經迫不及待。
