基本資料
藍腦計畫瑞士洛桑理工學院的科學家亨利·馬卡蘭最近在巴西東北部城市那塔爾展示了他構想的“藍腦”計畫，並希望在
2015年製造出“人造大腦”，以達到治療阿爾茨海默氏症和帕金森氏症的目的。[據新華社07年2月25日報導]
馬卡蘭介紹說，他的想法是“拆除之後再重建”哺乳類動物的大腦，計畫將分為幾個階段：2008年先用齧齒動物做實驗，2011年後將試圖組裝一個貓的大腦，在2015年正式組裝人類大腦之前可能還會製造獼猴的大腦。
截止09年7月，該項目已經取得了突破性進展。“藍腦計畫”組已經完成了人腦新皮層部分的神經元計算工作，並已繪製出一份3D神經元活動模擬圖。最終，科研人員希望能知曉並模擬出整個人腦的神經元的活動情況，藉此了解現實世界為我們帶來的感官訊息是如何破譯並儲存到人腦中的，從而揭開人類意識產生之謎。
研究發展
藍腦計畫“藍腦計畫”開始於2005年，其目的是從實驗數據逆向打造哺
乳動物的大腦。研究組將重點放在皮層單元上，皮層單元是哺乳動物的大腦所獨有的結構，也叫新大腦皮層。這是一個新的大腦，哺乳動物需要它，因為它們需要處理親子關係、社會互動的複雜認知功能。從老鼠發展到人，它是如此成功，為了生成這一驚人器官，把腦結構單元數擴大了大約1000倍。這一研究仍在繼續，發展速度很快。
人腦中含有大約1000億個神經元，這些神經元能夠迅速對明媚的陽光、喇叭的鳴響、炸雞的氣味以及所有其他感覺器官獲得的刺激進行理解並做出反應。而如今，有人使用IBM的超級計算機來模擬人腦的這種機制，這項研究計畫稱之為藍腦計畫。
為了更好地理解人腦的應激反應，瑞士洛桑的研究人員啟動了一項雄心勃勃的計畫——藍腦計畫。該計畫使用了IBM的eServer Blue Gene計算機（它每秒鐘能夠進行22.8萬億次浮點運算）。藍腦計畫試圖模擬老鼠的大腦新皮質單元（NeoCortical Columns ，簡稱NCC）中10000個高度複雜的神經元行為。NCC延伸到整個大腦灰質中，執行高級的計算任務，它們的直徑為0.5mm，像蜂巢中的小格子一樣排列在大腦中。
藍腦計畫項目首席研究員Henry Markram表示，Blue Brain項目的第一個目標是在兩三年內通過軟體複製NCC，或者說設計出NCC的模板，然後根據大腦不同區域或者不同動物的大腦對這個模板進行修改，這樣就可以模擬各種各樣的NCC。
藍腦計畫所做的就是通過在神經元的層次上模擬大腦的行為，對腦實施逆向工程。研究人員計畫創建一個模型工具，可以讓其他的神經科學家當在其上做各種實驗，驗證各種假設，分析藥物的功效時比在真正的大腦上取得更高的效率。這個項目的初始目標是對構成老鼠新大腦皮層單元(皮層的主要構成模組)的1萬個神經元及3千萬個突觸連結進行模擬。選擇新大腦皮層單元作為模擬的開始是因為它被大家公認為非常的複雜，它由很多不同的結構構成，每一個結構都包括很多的突觸和離子通道。
科學模型
藍腦計算機的核心設備占據的空間其實很小，體積大概只有4台冰櫃那么大，含有8096塊處理器，每塊處理器可以模擬1~10個神經元。整套系統大約可以模擬1億個簡單神經元，相當於老鼠大腦中所包含神經元數量的一半。IBM表示，這台Blue Brain僅僅是原型產品，以後產品化的Blue Brain售價將達到上億美元。更新的Blue Gene將可以模擬10億個簡單神經元。隨著計算機運算速度的提高和記憶體容量的增加，模擬整個人腦的工作將可能在10年之內完成。
套用前景
老鼠新大腦皮層單元1、對NCC的模擬將有助於理解記憶是如何存儲和提取的，揭示大腦中很多激動人心的秘密，例如記憶的形式、記憶的容量以及遺忘的原理。這項試驗還將幫助科學家搞清楚神經組織的脆弱之處，進而理解大腦功能紊亂的原理，以此來治療孤獨症、精神分裂症和抑鬱症等。此外，這項計畫如果成功，很多腦科學試驗可以通過計算機完成。一項腦科學試驗如果使用傳統方式進行可能需要一整天，但如果使用計算機模擬的大腦也許只需要幾秒鐘就能完成。
2、IBM還認為Blue Brain項目對其他工業和科學研究領域的帶動作用將會非常巨大。例如，模擬神經網路行為的ASIC設計方案將來可能會套用於智慧型設備的信息處理。另外，從更一般的意義上說，Blue Bain將推動實時數據處理的發展，而與實時數據處理對應的是離線數據處理。
3、模擬大腦的真正價值在於研究人員可以獲得每個神經元的數據。“雖然科學家對大腦的很多細節已經非常了解，但是他們仍然不知道大腦各個組成部分之間的結合方式，也不知道大腦如何思考、如何學習以及如何形成概念，”他說。其意在這項研究可以真正拉近電腦與人腦之間的距離。
4、研究團隊將對幾十個大腦神經元進行測試，這些神經元取自老鼠的大腦並被固定在晶片上。研究工作的內容包括檢測每個神經元的物理結構和電子特徵，以及神經元之間相互作用的方式。目前的這台Blue Gene超級計算機是2005年7月份安裝的，8月份運行了首次模擬運行，模擬了25000個簡單神經元，運行時間只花了60s。這種模擬以前是無法完成的，在普通的計算機集群中，哪怕模擬1000個神經元也要花好幾個星期的時間，Blue Gene在運算規模和速度上都有巨大的進步。
5、該計畫如能成功那么這個虛擬的大腦將為研究人類的認知，如感覺、記憶甚至意識提供重要的提示，這可能將是人類首次觀察到並同時模擬到我們的大腦用以反映世界的電子代碼，還可能有助於理解當大腦的“微電路”出故障時是如何引起孤獨症、精神分裂症和抑鬱症等精神上的紊亂的。
相關參數
生物大腦（Gray Brain）
1000億=人腦中神經元的數量
3億=章魚大腦中神經元的數量
1300g=成年人類的大腦重量
90g=成年恆河猴的大腦重量
藍色大腦（Blue Brain）
峰值運算速度22.8T FLOPS
8096顆CPU，每顆運行頻率為700MHz（進行大量並行計算時頻率會降低）
每顆處理器配備256MB或者512MB記憶體
軟體為Linux和C++
耗電量為100KW
網路熱議
網路上對“藍腦”的反應也是高潮迭起。一個匯集了很多博士的論壇網站對這項工程提出了褒貶不一的看法，包括這一工程的可行性、道德標準等等，也有不少人給出一些有參考價值的建議。還有人開起了玩笑：如果藍腦真能模擬人腦，那就應該先讓它研究美國總統布希的腦袋，因為這個腦袋相對別人的來說更簡單一些。
有些人對模擬新大腦皮層單元表示懷疑。是否是為了創造人工智慧。
最新進展
2009年8月11日，負責藍腦計畫的科學家宣稱，他們有望在2020年左右製造出科學史上第一台會“思考”的機器，它將可能擁有感覺、痛苦、願望甚至恐懼感。從2004年至2009年，馬克拉姆和他的研究小組已經使用世界上一些最強大的超級電腦，來模擬宇宙中已知最複雜的“物體”——哺乳動物大腦的某些功能。
科學論證
藍腦計畫1、過去6年來馬克拉姆都在對其提出的名為“藍腦”概念進行論證。他的研究小組2008年時造出了第一個微電路，可模擬1萬個大腦皮層上的腦細胞單元。目前“藍腦”已能模擬約36萬個神經元，這相當於小鼠腦中一個腦功能區的大小。然而要模擬人腦，還需要製造約1000億個神經元。
2、雖然數字龐大，但研究小組已掌握了建造大腦的兩個關鍵點：一是確定大腦結構的規則，這依賴於多種類型的神經元；二是神經元相互作用的功能規則，神經元通過腦電路的方式相互作用，這一規則並不隨細胞數量的增加或小部分損壞而改變。這兩個規則也解釋了為什麼人們即使每天失去1萬個神經元，仍然變得越來越聰明。
3、每個微電路都能自發形成一個活動節奏，稱為伽馬震盪波。科學家認為這是整個大腦相互作用的特有特性，能產生統一的認知甚至意識。雖然這並不意味著微電路就是意識，但它的確能自發產生這種浮現的性質。利用‘藍腦’模型，我們能系統地研究這些震盪波背後的機制，並進行虛擬預測實驗，計算出現實中執行哪種方案最優。
