本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
奥巴马政府的大型脑计划——斥资 1 亿美元绘制某种头颅之下奥秘的地图——已经引起了整个神经科学领域的关注。如此巨额的资金投入必然会引起关注，既有欢呼雀跃，也有抱怨认为整个计划可能会削弱对其他可能同样有价值的神经相关事业的支持。
脑活动图谱项目——或称作“通过推进创新神经技术进行脑研究 (BRAIN) 计划”——旨在为研究人员提供工具，以探明神经回路的实时功能，从而更好地了解沉浸在思考中或脑细胞受到帕金森或阿尔茨海默等退行性疾病侵袭时大脑中会发生什么。目前的技术要么速度太慢，要么分辨率不足以实现这些目标。
组织者的一个优势——或许预示着未来的美好前景——是他们似乎并不介意公开接受公众的批评。在本月早些时候的一次规划会议上，乔治·怀特塞兹，这位著名的哈佛化学家，也是政府大型纳米技术支持项目的资深人士，就该项目在一个知情的外行看来是什么样子发表了看法。以下是他部分评论的编辑摘录。这篇帖子有点长，但怀特塞兹的口才很好，值得一读，因为他的观点适用于任何大型科技探索。
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在认真听取了一连串鼎鼎大名的神经科学家们为该项目开出的个人愿望清单后，怀特塞兹开始了他的演讲：用超声波诱导局部病变，进行更多的果蝇研究以寻找计算神经系统的原语，进行更多关于斑马鱼的研究，研究全新的模型生物类型，避免过多强调实际应用等等。
“今天上午听你们的发言对我来说非常有趣，”怀特塞兹开门见山地说。“它非常具有千花齐放的味道。也就是说，我们都同意这个问题非常重要：大脑是什么，它是如何思考的，什么是意识。它与诸如生命是什么以及生命从何而来等问题不相上下。它与下一个世纪的伟大问题相符。”
“外界人士是否了解正在发生什么以及它将走向何方，这个问题更为复杂，”他继续说道。“我只想提出一个观点作为起点。当我第一次听说……脑图时，我咨询了一群优秀的科学家和神经生物学家，几乎所有人都反对……人们对这种方法，即如此规模的物理 mapping，是否能够奏效并取得成果，抱有非常深刻的怀疑。”
为了推广该项目，怀特塞兹强调，至关重要的是让非神经科学家了解正在解决的问题——并认真思考一些简单的事情，比如该项目应该叫什么名字。“脑图”这个名称是否能向不熟悉技术论文的人传达任何可理解的信息？这些论文的标题类似于“攀缘纤维输入塑造浦肯野细胞放电的互易性”？
怀特塞兹建议回归第一性原理，试图向外界描述花费 1 亿美元来更好地洞察神经回路微观细节的重要性。他建议进行跨学科合作，借鉴的知识不是来自遗传学家或生物工程师，而是跨越 C.P. 斯诺的两种文化之间的鸿沟：换句话说，引入英语教师。怀特塞兹告诉挤满了来自精英大学的教授的房间，他们应该用谋杀之谜的结构要素来构建大型脑计划的故事，要尽可能地基础。
“你必须有一个谜题或问题：谁杀死了房子的女主人？是管家还是其他人？必须有一个你想解决的谜题或冲突或问题。第二个要素，旅程或跋涉，你是如何到达那里的。你们在这里花了很多时间讨论这个问题：用什么技术方法来获取数据或制定实验。
“第三个组成部分：必须有一个惊喜。如果你没有惊喜，没有人会感兴趣。你必须抓住人们的注意力。说[你想提出]一个意识理论就太遥远了。你需要一些更短期的事情，让人们能够理解。最后，你需要一个解决方案。猫杀死了房子的女主人，而不是管家……但你需要一个解决方案。在科学中，我们通常称之为应用。”
“如果你没有这些组成部分，那么在与非神经科学家交谈时，你就没有什么可用的东西。每个人都对他们研究的特定方向着迷。但在外部，情况就不同了。人们想知道你们都在做什么，而且必须足够简单，让人们能够理解。这非常困难。
“这非常非常困难，这里的问题之一是开始敲定那个故事。在基因组学中，它是：‘我们将了解基因组学，并且基于基因组，我们将了解癌症，并且基于这种理解，我们将治愈癌症；并且基于此，你的母亲将活得更久。’”
“现在事实证明它比这更复杂，就像生物学中的一切一样。但是在这里，你遇到了一个更加复杂的问题。那么，你如何以一种方式简化这个非常复杂的问题，用高层和底层的故事，让我这个外行人能够理解该领域将要做什么，它的交付成果将是什么？……
“现在在这种背景下，有几件事要记住。其中之一是‘为什么是现在？’这个问题已经存在很长时间了。而且这绝不是第一批思考大脑本质的人。那么，为什么现在是我们期望奇迹发生的时候呢？在基因组学中，之所以发生奇迹，是因为测序技术变得如此之好，以至于几乎任何人都可以生成大量数据，然后开始思考可以用这些数据做什么。这里对应的东西是什么？我不知道答案。”
“第二个问题与‘为什么是现在’的普遍问题相同，那就是‘谁在乎？’”显然，你们在乎，因为你们关心问题。但是在座的各位之外，那些不是神经科学家的人，他们关心什么呢？你声称要解决的他们关心的问题是什么？我认为这些问题并不缺乏，从减轻帕金森症的震颤到开始思考抑郁症，抑郁症是公共卫生领域的重大问题之一。”
怀特塞兹随后继续谈到了构建该项目的其他考虑因素，以便使其在神经科学界之外保持一定的相关性。“我认为，拥有交付成果和结果确实非常重要。”他说。“它们不必是具有必须是最终目标特征的东西，但你需要沿途的里程碑，这样你才能走向外部世界并说我们已经完成了这件事。说我们在这里，100 年后我们将拥有意识理论，并且在此期间没有任何东西可以展示给你，因为这一切都太复杂而无法理解，这不是一个令人信服的理由。那么它们将是什么？它们看起来像什么？”
“其次是还原论与更高层次的东西的问题。如果你认为意识理论将通过理解单个突触的功能，然后从那里逐步构建起来，那么对于真正复杂的系统来说，这往往效果不佳。它对于像晶体管或集成电路或设备或互联网或 Facebook 这样的工程系统效果很好。这些系统是工程系统。分解真正复杂的系统很难做到。因此，通常的做法是从最终结果出发，根据黑匣子来观察更高层次的行为，如果你有良好的工作模型，你可以分解那些黑匣子。”
“为了举例说明完全还原论方法可能会遇到的困难，我们可以再次回到基因组学。如果你现在与制药行业的人交谈，他们会说他们正在大规模地从基于靶点的药物转向表型分析。也就是说，如果你想知道小鼠是否好转，你就给小鼠喂东西，看看会发生什么，你不会问太多细节问题。详细的问题效果不太好。在这里，我没有感觉到哪些事情最好在高层次上完成，哪些事情最好通过还原论来完成的分界线在哪里。但可能一切都有其用武之地。”
“斑马鱼是一个很好的透明模型，但它们可能不会告诉我们太多关于抑郁症的信息。在房间外，人们可能对抑郁症比对斑马鱼更感兴趣。这是一个有趣的问题。”
“第三点是关于平衡和包容性。我们正处于美国纳米科学或纳米技术领域一个相当成功的计划的尾声。而这个计划为什么会成功，原因很复杂。但其中一个原因是，当这个计划出现时，它的措辞方式让几乎每个科学领域都看到了其中的价值；也就是说，化学家、生物学家、物理学家、设备人员；每个人都看到了纳米科学对他们的价值。”
“并且有一种非常重要的支持技术，即集成电路技术。随着时间的推移，英特尔的工程师所做的事情在复杂性方面几乎令人难以置信。再过两代人，或者可能是一代人，微处理器的最小特征尺寸将达到约 8 纳米的量级。我仍然无法相信这一点，而且这是使用 190 纳米的光来实现的。”
因此，他们为这个领域提供了巨大的实际推动力，然后每个人都有一些有趣的事情可以在纳米尺度上做。问题是如何以这样一种方式开放这个社区，让每个人都认为这里有一些有趣且重要的事情……[对于脑计划]，它必须包括工程学，它必须包括临床医学，它必须包括分子、细胞和动物。整个故事必须以某种方式存在，但使故事具有包容性将为建立强大的社群提供更有力的理由。
我要说的最后一点是工业界的参与……让我再给你讲一个小故事，这个故事来自基因组学的一个组成部分，即 Illumina，测序仪，它在基因组学中与其他许多东西一样重要。这项技术的发明者最初是塔夫茨大学的 David Walt……我参加过 David 的一个研讨会，在研讨会上，观众中的一个人在最后提出了以下问题：[即]‘当你在学术实验室中研究这个东西，而一家公司也在研究同样的东西时，你如何处理利益冲突问题？’他[Walt]说‘永远不会有问题，原因是一旦工业界接受了一个想法；并且优秀的工程师，成熟的工程师，开始研究它，学术实验室就永远无法与之竞争。’”
“现在，如果你思考 Illumina 和其他测序仪在基因组学中使什么成为可能，那么它与这个[脑计划]的相关性在于你可以问这个问题：在这个领域是否有相应的东西，优秀的、熟练的工业工程师可以为社群提供一种能力，使其有可能收集你想要收集的所有数据、所有结构、功能、测量结果，因为它如果作为一个中心化的功能来完成，由真正的人支付真金白银来把它做得真正非常好，将会非常非常容易。”
“现在，现在做这件事可能为时过早。我不知道答案，但这是你们需要思考的事情。我认为，你们越早让专业的工程师，以及另一方面，临床医生积极参与你们正在做的工作；你们就越有可能找到可以使用的组件，以及使用它们的动机，这将有助于保持该领域的强大。”
“所以这是一个非常棒的领域，难以置信的复杂。在外部，它看起来不如你们在内部看起来那么直接，而在内部，它看起来相当混乱，所以你可以想象它从外部看起来是什么样子。”