摘要：综述、总结了截止至 2017 年初的意识科学研究的重要问题、研究进展及其成果，以及最近 的研究动向。将意识科学研究的重要成果归结为意识模型的构建、意识的量子不确定性分析、意 识功能细胞的发现、多种脑机交互方式的实现，以及脑计划的实施及其脑神经网络信息获取 5 个 领域，并给出了这些成果的基本结论或重要数据。
关键词：脑；意识；量子不确定性；功能核磁共振；脑机接口；同构；神经细胞
1.1 意识问题的科学陈述及其当代研究目标的设定
意识在日常生活（常识）、哲学、宗教、 科学都进行研究。17 世纪中叶，法国哲学 家、科学家笛卡尔正式以二元论描述意识， 其时恰好是以实验为基本特征的近代科学 刚刚开始的时代（一个标志事件是，16 世 纪末伽利略完成了自由落体实验，并于 17 世纪 20 年代发表了他的发现），从此，近 代科学开始以实验方法研究意识，特别是 17 世纪下半叶牛顿定律发现以来，进一步 促进了科学开始以物理定律研究意识问题。 经过 300 多年的发展，科学对意识的研究 取得了许多进展和共识。但是，意识仍然 是科学的重要研究课题，其中仍包含大量 未解问题。
1998 年，由我国多名科学家组成的《21 世纪 100 个科学难题》编纂委员会出版了 该书，其中意识相关问题如下 [1] ：
第 49 题 脑神经系统动力学
第 50 题 生命、人的思维、意识、目 的等的物理学基础
第 54 题 脑的计算模型能带我们走多远
第 59 题 脑的选择性自适应
第 60 题 脑与行为的自组织
第 61 题 思维与智能的本质
第 62 题 人脑如何组织其信息存贮
第 67 题 注意的脑机制
第 68 题 智力的起源
第 70 题 人脑是怎样认识外界视觉世界的
第 75 题 意识和思维动力学
第 81 题 心思的神经生物学机理
第 86 题 关于“意识”问题
其中，第 86 题《关于“意识”问题》 对意识当代科学的研究问题作了一下陈述， 具有代表性：
由于神经科学的突飞猛进，新的仪器技 术的应用，使得我们现在有可能研究清醒 状态下人的精神活动（感知活动、思维活动、 意识活动……），因此，我们现在正处在 了解人类意识的大门口。人类可以在试验 中克隆牛羊等高等动物，人类制造的电脑 可以战胜世界象棋冠军。相信将来人类一 定可以了解意识的活动规律，一定可以制 造具有独立意识而无自由意志的机器 [1]。
类似地，2005 年美国“Science”杂志 在创刊 125 周年纪念专辑中（补充）列出 了今后 100 年所面临的 125 个重大科学问 题 [2]，“意识的生物学基础是什么？”是其 中问题之一。它提出：意识已经由哲学问 题转变为科学问题，它最终能够通过实验 加以解决吗？该文认为，科学对意识的研 究已经拒绝了笛卡尔的意识二元论；但是， 如果意识是物质的，它是如何发生的？我 们如何获得他人的意识呢？
现在，截至当前（2017 年初），关于 意识的科学研究在不同领域取得了一些重 要进展。本文将产生突出进展的意识研究 领域归结为 5 个领域：① 意识模型的构建； ② 意识的量子不确定性分析；③ 意识功能 细胞的发现；④ 多种脑机交互方式的实现； ⑤ 脑神经网络信息获取。分述如下。
