今天，我們人類的活動正以前所未有的速度改變著地球的面貌，創造出大自然曠古未有的許許多多人間奇跡。人類為什么會創造出這樣偉大的奇跡呢？因為人類有一個與眾不同、足智多謀的特殊器官——大腦。

堪稱萬物之靈的人類確有絕頂的聰明與智慧。然而，盡管人類創造出令人驚嘆的種種奇跡，人腦對其自身的認識卻始終充滿了不解之謎。

1989年，在科學界的倡議下，美國國會通過了命名1990年1月1日開始的10年為“腦的10年”提案并由總統簽署實施。這是美國國會首次對一個具體的科學領域做出有效期長達10年的決議。這一議案很快得到國際科學研究組織的強烈支持，并且希望世界各國的腦研究機構能贏得政府的支持，從而使“腦的10年”成為全球性行動。

如今，轟轟烈烈的“腦的10年”取得了豐碩的成果，盡管這樣，腦科學研究仍然面臨著重重疑難。

首先，人類仍然無法解釋大腦活動的機理，即大腦的工作原理及其微觀機制。

起源于19世紀的現代神經科學，直到本世紀50年代才開始全面地研究神經系統。在此之前，神經科學是一個鮮為人至的神秘領域。多年以來，盡管人們對人腦的許多區域中的神經細胞的功能特性已經有了透徹的了解，但是，人腦又是如何處理信息的呢？是序列式處理還是并行式處理？它們又是怎樣進行的？科學家們仍然無法做出闡釋，對于由這些特性產生的人類所特有的思維、理解力和感情等高級功能仍是一知半解。對于科學史上屢次提到的重要思維活動——人在創造性思維中的頓悟和直覺的自然發生則知之甚少。

其次，關于腦功能和結構異常引起的疾病問題。譬如會產生思維障礙、幻覺、妄想、精神活動與現實活動脫離等癥狀的精神分裂癥。世界上大約有10%的人口患此病。但是，科學家們仍然找不出它的病因；再就是癲癇和老年性癡呆，尤其是后者，在病人腦中會產生一種特殊的蛋白質沉積。這種蛋白質是如何產生的？它在發病過程中起什么作用？仍然是未知數。

對于這三種侵蝕著全球15%～20%（包括患者及其家屬）健康生命的無形殺手，人類卻束手無策。

再次是關于腦的精神活動與人體免疫力的關系問題。有些疾病似乎與腦并無直接關系。如腫瘤、感染等。但是，它們的發病往往是由于機體與環境相互作用時，機體的反應能力發生變化而誘發的。

科學家們通過動物實驗表明：癌癥的發生雖然不直接來自神經系統的紊亂，腦的精神活動卻可以影響機體的免疫功能。從而使機體識別和清除腫瘤細胞的能力降低，間接引發癌癥。一些精神因素（過度勞累、缺乏睡眠、悲傷、緊張等）作用于神經系統，也可導致機體免疫力的降低，從而誘發感染。另外，高血壓、潰瘍病等也都與神經精神因素有密切關系。

倘若人類能破譯大腦的秘密，這些疑難將會迎刃而解。

最后，人類尚沒有適當的模型來表述自己的思維活動，更不用說把它們模型化了。然而，對人腦的認識和模擬是依賴于這樣的模型的。

在《皇帝新腦》一書中，彭羅斯指出：任何計算機都不可能具有人腦的所有功能。那么人腦什么時候才能完成認識自身呢？