2005年，瑞士洛桑联邦理工学院启动了一项听起来近乎科幻的研究：把哺乳动物大脑中的神经元、突触和神经回路重建到超级计算机中，让一颗“数字大脑”真正运行起来。
八年后，欧盟又批准了规模更大的“人类脑计划”。它汇集欧洲各国的神经科学家、医生、计算机专家和工程师，试图整合人类对大脑的全部认识，最终在计算机中建立可以模拟整个人脑的模型。
在当时的报道中，人们听到的往往是这样一些说法：
人类将在计算机中重建大脑；科学家将借此理解意识；精神疾病可以先在虚拟大脑中研究；甚至有一天，我们可能制造出具有认知能力的数字生命。
二十年过去了。这两个项目究竟完成了什么？人类距离“复制大脑”又还有多远？
一、蓝脑计划：从一小块大鼠大脑开始
蓝脑计划（Blue Brain Project）于2005年在瑞士洛桑联邦理工学院，也就是EPFL启动，发起人是神经科学家亨利·马克拉姆。
这个项目的基本思路并不神秘。
研究人员首先通过实验测量神经元的形态、电活动、离子通道和相互连接，再把这些数据转化为数学模型。超级计算机随后计算每个神经元在接收刺激后如何放电，以及电信号如何通过大量突触在神经网络中传播。
换句话说，蓝脑计划不是简单画出一张大脑地图，而是试图让数字神经组织“动起来”。
项目最初选择的对象，是大鼠新皮层中的一个局部区域。与整个人脑相比，它的规模很小，但内部仍然包含大量不同类型的神经元和极其复杂的突触连接。
蓝脑计划希望证明一条路线：
如果我们能够从实验数据出发，重建一小块脑组织，那么原则上也可以逐步扩展到脑区、完整动物大脑，最后扩展到人脑。
这项计划后来把较为具体的工程目标放在小鼠脑上，希望建立具有细胞级生物学细节的数字重建和模拟。EPFL将其定位为一种新的“模拟神经科学”：让计算机模拟成为实验研究和理论研究之外的第三种研究方法。
二、它的终极目标确实非常宏大
今天回顾蓝脑计划时，有时会看到一种比较保守的说法：它只是开发神经元模型和脑模拟工具，“复制人脑”主要是媒体的夸张。
这种说法并不完全准确。
蓝脑计划的阶段性任务确实是从局部神经回路开始，但马克拉姆本人提出的长期愿景远比普通科研项目大胆。
2009年，他曾公开预测，详细而具有功能性的人工人脑可能在大约十年内建立起来。到了2013年前后，他所描述的目标已经包括模拟人脑数百亿个神经元及其海量连接，并利用模型研究脑疾病、机器人、人工智能，甚至意识问题。
因此，当年公众产生“科学家准备在超级计算机中制造一颗人脑”的印象，并不只是因为媒体误读。项目领导者自己也主动使用了极具冲击力的未来图景。
不过，这里的“重建人脑”仍然不等于复制某个具体的人。
它想建立的是一个由大量公共实验数据拼合而成的通用人脑模型，而不是扫描某个人的大脑，并把他的记忆、性格、经历和自我意识全部上传到计算机。
这几件事之间有很大区别：
- 建立人类神经元和脑区的数学模型；
- 运行一个具有整体活动的通用人脑模拟；
- 复制一个具体人的记忆与人格；
- 让数字模型产生主观意识。
前两项属于蓝脑计划和人类脑计划曾经探索的科学目标；后两项则从来没有成为可以实际执行和验收的正式工程任务。
三、人类脑计划：欧盟把愿景扩大到整个欧洲
2013年，欧盟正式启动人类脑计划（Human Brain Project，HBP），将其列为“未来与新兴技术旗舰项目”。
它不是蓝脑计划简单扩大后的版本，但两者关系密切：马克拉姆同样是人类脑计划的主要发起者，蓝脑计划积累的脑建模技术也成为HBP早期路线的重要基础。
HBP运行了十年，参与者包括来自19个国家的155家机构，总预算约为6.07亿欧元。早期讨论中经常出现“十亿欧元计划”的说法，那更多代表最初设想的总体规模；实际官方公布的项目总预算约为6.07亿欧元。
它试图解决的不只是模拟问题，还包括欧洲脑科学长期存在的另一个困难：数据极度分散。
不同实验室使用不同动物、不同设备和不同测量尺度。有些研究观察基因和蛋白质，有些研究记录单个神经元，有些研究使用脑成像观察整个脑区。把这些数据直接拼在一起，远比合并普通数据库困难。
HBP因此设计了多条并行路线：
- 建立统一的脑科学数据库；
- 开发多尺度脑图谱；
- 建立神经元、神经回路和全脑网络模型；
- 提供超级计算和脑模拟工具；
- 发展神经形态计算芯片；
- 将脑模型用于癫痫等疾病研究；
- 探索脑启发人工智能和机器人技术。
但在项目最初的宏大叙事中，整个人脑模拟始终占据重要位置。相关研究人员曾将目标描述为：建立运行一个由现有实验数据约束的完整人脑模拟所需要的基础设施。
所以，人类脑计划后来留下了数据库和计算平台，并不意味着它从一开始就只想建设数据库。整脑模拟确实是它获得巨大关注和政治支持的核心愿景之一。
四、为什么“从神经元开始拼出人脑”如此困难？
从工程直觉看，这条路线似乎很合理。
大脑由神经元组成。只要知道每个神经元的性质、它们之间怎样连接，再准备足够强大的计算机，是否就能把大脑重新组装出来？
真正开始执行以后，问题却迅速暴露出来。
1. 我们并不知道完整的连接方式
人脑拥有大约数百亿个神经元和难以计数的突触连接。研究人员不可能逐一测量所有连接，只能根据有限样本总结统计规律，再让计算机推算其余部分。
这样建立的模型可能符合已知数据，但它是否等同于真实大脑，是另一回事。
一个统计上“合理”的大脑，不一定就是生物学上真正存在的大脑。
2. 神经元不是标准化电子元件
不同神经元的形态、基因表达、离子通道和放电特征各不相同。同一种神经元也会因为年龄、脑区、身体状态和既往活动产生差异。
更复杂的是，大脑还包括神经胶质细胞、血管、激素、免疫信号和各种神经调质。只模拟神经元和突触，可能遗漏影响脑功能的重要部分。
3. 知道结构，不代表理解功能
即使我们拥有一张完整的连接图，也不一定能从中直接推导出学习、记忆、情绪和意识。
一个简单类比是：得到一台计算机的电路图，不等于知道它正在运行什么软件，更不等于知道屏幕前的使用者正在做什么。
大脑的功能还来自持续的活动、发育过程、身体感觉、生活经历和外部环境。它并不是一个与身体隔离的静态电路。
4. 模型越大，不代表模型越真实
研究人员可以增加神经元数量，也可以让模拟网络达到“人脑规模”。但规模相同并不等于生物学细节相同，更不等于认知能力相同。
一套包含数百亿个简化神经元的模型，和一套包含少量但高度精细神经元的模型，解决的是不同问题。
因此，“模拟了多少个神经元”本身不能证明计算机里已经出现了一颗真正的大脑。
五、争议爆发：项目是否把屋顶建在了地基之前？
2014年前后，人类脑计划遭遇严重争议。
一批欧洲神经科学家认为，以整个人脑模拟为中心的路线过于提前。因为人类尚未掌握足够的基础数据，也没有形成统一的大脑理论，过早承诺完整模拟，可能把大量资金集中到尚无法验证的工程目标上。
批评者还认为，项目对认知神经科学、行为研究和实验研究的重视不足。
相关争议最终导致项目管理和科学路线发生调整。HBP逐渐降低了“在十年内完成整个人脑模拟”的中心地位，转而强调更容易验证和长期使用的成果：脑图谱、数据标准、计算工具、医学模型以及公共研究基础设施。
这不是一次普通的措辞变化，而是项目实际方向的重新定位。
六、两个项目最终完成了什么？
蓝脑计划于2024年底结束，前后运行近二十年。它没有交付一颗能够像真实人类一样思考的数字大脑，也没有完成一个具体人的“意识上传”。
但它建立并公开了大量神经元、离子通道、微回路、脑区和连接组模型，也发展了用于生成、校准、运行和分析这些模型的软件。项目结束前还发布了大型大鼠海马和躯体感觉皮层模型，以及相应的开放工具。
人类脑计划则于2023年9月30日结束。
十年间，它产生了数千篇论文，并在脑图谱、神经模拟、神经形态计算、脑启发机器人和个体化医学模型等方面取得成果。它最重要的长期遗产，是欧洲数字脑科学基础设施EBRAINS。
EBRAINS向研究人员提供脑图谱、数据集、模拟工具和高性能计算资源。欧盟随后又投入约3800万欧元，推进2024年至2026年的EBRAINS 2.0项目，重点包括多模态脑数据、下一代脑图谱以及脑数字孪生技术。
截至2026年，这些基础设施仍然在延续两个项目开创的数字神经科学路线，但目标已经比当年更加具体和谨慎。
七、它们失败了吗？
如果按照当年最引人注目的承诺来判断，答案相当明确：
人类并没有在十年内重建一颗完整、具有认知能力的人脑，也没有通过整脑模拟彻底解释精神疾病和意识。
这一核心愿景没有实现。
但如果因此认定两个项目毫无价值，也不准确。
大型科学计划经常同时具有两种目标。
第一种是能够验收的工程目标，例如建立数据库、开发软件、绘制脑图谱和运行局部神经回路模型。
第二种是用于组织资源和指引方向的终极愿景，例如理解整个人脑，甚至在计算机中重现其功能。
蓝脑计划与人类脑计划的问题在于，它们早期有时没有清楚区分这两种目标。一个仍然高度不确定的长期愿景，被表达得像是一项可以在十年内按计划交付的工程。
这使项目获得了关注和资金，也为后来产生失望与争议埋下了伏笔。
八、真正留下来的，是一种新的研究方式
这两个项目最深远的影响，可能并不是某一个具体的大脑模型，而是改变了神经科学研究的组织方式。
传统神经科学往往由单个实验室研究一个基因、一类细胞或一个脑区。蓝脑计划和人类脑计划则强调：
- 将不同尺度的数据放在统一框架中；
- 让实验数据可以被重复使用；
- 用模型检验不同数据之间是否相容；
- 让研究人员在虚拟环境中进行实验；
- 将脑科学与超级计算、软件工程和数据科学结合。
今天的“脑数字孪生”也延续了这条路线。不过，与早期追求一颗通用而完整的数字人脑相比，当前研究更重视范围有限、用途明确的模型。
例如，研究者可以根据患者的脑成像数据建立简化的个体化网络，辅助研究癫痫病灶或手术方案。这种模型不需要拥有意识，也不需要复制患者的全部大脑，只需要在特定临床问题上提供有用预测。
这可能才是数字大脑技术近期最现实的方向。
结语：一场没有到达终点的远征
蓝脑计划和人类脑计划并没有实现最初最震撼的愿景。
它们没有复制人脑，没有制造数字人格，也没有解开意识之谜。
但它们也不是一场什么都没有留下的失败。今天仍在使用的脑图谱、模拟软件、开放数据平台和EBRAINS基础设施，都与这场持续二十年的探索有关。
或许，真正值得记住的不是“科学家曾承诺十年内制造人脑”，而是这个承诺暴露出的一个基本事实：
大脑的困难，不只是神经元数量太多、计算机速度不够快。
更根本的问题是，我们至今仍不知道，应该保留大脑的哪些细节，才能保留它的功能；也不知道神经活动如何进一步产生记忆、人格和主观体验。
超级计算机可以帮助我们模拟已经理解的东西，却不能自动填补我们尚未理解的科学原理。
蓝脑计划和人类脑计划最终没有在计算机中制造出一颗人脑，但它们让人类更加清楚地认识到：真正需要突破的，可能不仅是计算能力，而是我们对“大脑是什么”的理解。