今天，我们人类的活动正以前所未有的速度改变着地球的面貌，创造出大自然旷古未有的许许多多人间奇迹。人类为什么会创造出这样伟大的奇迹呢？因为人类有一个与众不同、足智多谋的特殊器官——大脑。
堪称万物之灵的人类确有绝顶的聪明与智慧。然而，尽管人类创造出令人惊叹的种种奇迹，人脑对其自身的认识却始终充满了不解之谜。
1989年，在科学界的倡议下，美国国会通过了命名1990年1月1日开始的10年为“脑的10年”提案并由总统签署实施。这是美国国会首次对一个具体的科学领域做出有效期长达10年的决议。这一议案很快得到国际科学研究组织的强烈支持，并且希望世界各国的脑研究机构能赢得政府的支持，从而使“脑的10年”成为全球性行动。
如今，轰轰烈烈的“脑的10年”取得了丰硕的成果，尽管这样，脑科学研究仍然面临着重重疑难。
首先，人类仍然无法解释大脑活动的机理，即大脑的工作原理及其微观机制。
起源于19世纪的现代神经科学，直到本世纪50年代才开始全面地研究神经系统。在此之前，神经科学是一个鲜为人至的神秘领域。多年以来，尽管人们对人脑的许多区域中的神经细胞的功能特性已经有了透彻的了解，但是，人脑又是如何处理信息的呢？是序列式处理还是并行式处理？它们又是怎样进行的？科学家们仍然无法做出阐释，对于由这些特性产生的人类所特有的思维、理解力和感情等高级功能仍是一知半解。对于科学史上屡次提到的重要思维活动——人在创造性思维中的顿悟和直觉的自然发生则知之甚少。
其次，关于脑功能和结构异常引起的疾病问题。譬如会产生思维障碍、幻觉、妄想、精神活动与现实活动脱离等症状的精神分裂症。世界上大约有10％的人口患此病。但是，科学家们仍然找不出它的病因；再就是癫痫和老年性痴呆，尤其是后者，在病人脑中会产生一种特殊的蛋白质沉积。这种蛋白质是如何产生的？它在发病过程中起什么作用？仍然是未知数。
对于这三种侵蚀着全球15％～20％（包括患者及其家属）健康生命的无形杀手，人类却束手无策。
再次是关于脑的精神活动与人体免疫力的关系问题。有些疾病似乎与脑并无直接关系。如肿瘤、感染等。但是，它们的发病往往是由于机体与环境相互作用时，机体的反应能力发生变化而诱发的。
科学家们通过动物实验表明：癌症的发生虽然不直接来自神经系统的紊乱，脑的精神活动却可以影响机体的免疫功能。从而使机体识别和清除肿瘤细胞的能力降低，间接引发癌症。一些精神因素（过度劳累、缺乏睡眠、悲伤、紧张等）作用于神经系统，也可导致机体免疫力的降低，从而诱发感染。另外，高血压、溃疡病等也都与神经精神因素有密切关系。
倘若人类能破译大脑的秘密，这些疑难将会迎刃而解。
最后，人类尚没有适当的模型来表述自己的思维活动，更不用说把它们模型化了。然而，对人脑的认识和模拟是依赖于这样的模型的。
在《皇帝新脑》一书中，彭罗斯指出：任何计算机都不可能具有人脑的所有功能。那么人脑什么时候才能完成认识自身呢？