人腦工程
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1942年美國實施利用核裂變反應來研製原子彈的計劃，1945年成功地進行了第一次核爆炸，轟動一時，改變了二戰以後系統工程的發展。史稱“曼哈頓計劃”。目前，美國國防部高級計劃研究局（DARPA）又啟動了一個新項目，計劃研發人腦控制電腦，項目名為“神經工程系統設計（NESD）”，這項腦科學計劃一旦成功將極大地提升和擴展人類的能力邊界，對促進技術創新、提升國家競爭優勢乃至推動人類社會發展產生深遠影響，堪比下一個“曼哈頓計劃”。
該計劃中，未來研發人員將開發一種可以轉換人腦中電化學信號的植入物，系統的核心只是一個1立方釐米大小的“生物兼容設備”，它可以將人腦的生物化學語言轉換成信息技術中使用的0和1。以二進位的方式將人腦和電腦連接起來。通過這樣的界面，人腦可以直接控制電腦，不必進行手動操作。預計將極大的促進神經科學的研究。
人腦工程是對人腦的研究及相應的技術研發，其核心是人類的整個神經系統研究，而非只有大腦——儘管大腦是神經系統的主體，但有很多的意識與行動由大腦之外的東西決定。人腦內部運行與構造的複雜與精巧程度遠超電腦，功能也更為強大。大腦的複雜性在於神經細胞在形狀和功能上的多樣性，以及神經細胞結構和分子組成上的千差萬別。
人類大腦內部有近1000億個神經元，彼此通訊，形成100萬億個突觸，數量之繁密，勝過整個銀河系的星辰，隨著電腦及雲計算、大數據等信息技術的發展，每個神經元及腦部信息處理的具體過程都可被追蹤，超級電腦被髮明後，建立和模擬各種大腦模型已成為可能。
人腦方面的研究一直以來都備受科學界關註，諾貝爾獎曾多次被授予研究人腦及神經學方向的科學家，人腦科學研究在近幾十年取得了巨大的突破，人腦科學研究開始成為世界熱門的前沿科研領域。各主要經濟體於90年代開始了腦科學研究的長期規劃，美國命名90年代為“腦的10年”，支持發展神經科學與人腦的研究。日本繼1986年制定並實施的《人類前沿科學計
劃》中，將腦研究放在了最重要的位置之上，後於1996年推出了“腦科學時代”的計劃20年的腦科學計劃綱要。在我國，腦功能研究列入了重大基礎科學研究計劃——“攀登計劃”。進入21世紀以來，隨著相關理論知識的進步和新實驗工具的提供，大腦深度秘密也逐漸被認知。近十年以來，腦科學的各個領域都開花結果。
- 50年代
•科學界開始對人腦研究發生興趣，但受制於設備方面，相關研究僅局限針對動物的腦部進行
- 60、70年代
•科學家針對人腦的前額皮層進行了一些研究。隨著電腦技術、核磁共振成像技術等取得了突破，人腦科學研究開始成為世界熱門的前沿科研領域
- 90年代
•各主要經濟體紛紛於90年代制定了腦科學研究的長遠計劃
- 2001年
•中國科學家也加入了該計劃
- 2006年
•美國研究人員成功繪製出老鼠大腦基因圖譜
- 2008年
•日本科學家發明出用圖像顯示人腦活動的技術，世界上首次將人腦的直觀活動圖像化
- 2010年
•美國推出“人類連接組計劃”，通過掃描上千名健康成年人的大腦，比較他們大腦各區域神經連接的不同，以及如何由此導致認知和行為方面的個體差異，計劃最終描繪出人類大腦的所有神經連接情況。
- 2012年
•利用超級電腦技術，加拿大科學家創造了具備簡單認知能力的虛擬大腦
| 研究名稱 | 研究進展 |
| 神經遺傳學 | 人類基因組計劃（HGP）掀起了一波新型測序技術的發展浪潮，科學家由此推進了對導致神經和精神異常的人類 |
| 遺傳途徑的認識。科學家已經在精神分裂症、阿茲海默氏症、抑鬱症和孤獨症和其他疾病患者血液中追蹤到少量異常DNA。 | |
| 大腦圖譜 | 2003年，在HGP完成不久後，他們組成了位於西雅圖的艾倫腦科學研究所，開始繪製小鼠大腦中的基因活性區，並將成果彙集成線上資料庫（或圖譜）。目前資料庫也包括了人類和非人類靈長類動物的數據。研究的最終目標是要改變研究腦部疾病和障礙的方式。 |
| 大腦可塑性 | 在這十年中，科學家真正開始認識和利用成人大腦可塑性，更好的成像技術和熒游標記細胞新方法的出現，使科學家能夠在大腦學習新的信息之時對它進行研究，能觀察到實驗動物腦細胞的活動就能揭示了可塑性的機制。 |
| 大腦導航 | 1971年，倫敦大學的JohnO’Keefe教授在動物的海馬體，一個和記憶息息相關的重要大腦區域，發現了所謂“定位細胞”，成功地揭示了人類能夠擁有空間辨別能力的神經學原理。而在2005年，科學家在“定位細胞”附近的大腦皮層發現了一種全新的空間位置細胞——“網格細胞”。 |
| 記憶 | 科學家發現，記憶並不一定不容更改，記憶的形成和回憶是一個逐步發展、激活和可塑的過程，思維定式和情緒可以影響人的註意力和記憶。科學家們正在研究一些實驗化學製劑，註射後可干擾記憶形成蛋白，消除某些不適感覺，比如吸毒者對毒品的欲望。研究人員甚至設法誘騙小鼠形成完全虛假的記憶。 |
| 診斷進展 | 在過去的十年，一些以連接心身為目的的治療技術獲得了發展。特別值得註意的是認知行為療法（CBT），這種談話療法用於研究人的思想和情感如何影響行為，提出對策，阻止不良信念，主要用來治療恐懼症和焦慮症。 |
| 光遺傳技術 | 2005年，斯坦福大學的科學家們公佈了一項令全世界研究者都十分震驚的技術——光遺傳學技術。他們通過光線像開關一樣高精度地激活或抑制實驗個體的神經元，通過光遺傳技術可以大幅提升定點操控的精準度，將光敏分子植入某一類腦細胞，它們只能控制特定類型的神經元和神經網路。 |
| 神經膠質細胞新作用 | 新的成像方法終於給了科學家研究膠質細胞的機會，在記憶和學習等重要的大腦功能中，神經膠質細胞起著關鍵作用。這是個全新的領域。神經膠質細胞更為複雜和多樣，膠質細胞的作用不同於神經元。 |
| 神經移植技術 | 在過去的十年裡，由於半導體製造業的飛速發展，人造耳蝸的音質得到了大幅度的提升。人工耳蝸已經讓全球超過25萬人恢復了聽覺，而剛剛投入醫療使用的人工視網膜將有同樣廣泛的應用。現在的神經移植技術已經改變了利用電流對大腦特定區域刺激的傳統方式。 |
| 決策大腦機制 | 著名心理學家，諾貝爾獎得主Kahneman在2011年的著作《思考，快與慢》中，Kahneman總結了科學家們對認知偏差數十年的研究成果，並提出了一個被人們廣為接受的觀點：人們的大腦有兩個截然不同的機制共同協調做出決策，其中一個是自動的，無意識的思考，負責做出快速反應；另一個更加的主觀，帶有強烈的個人因素，幫助人們解決更加複雜的問題。 |
- 《人腦工程，下一個曼哈頓計劃》.光大證券.2016年1月30日
