近来,美国提出创新神经技术脑研究计划(BRAIN),欧洲也提出人类脑计划(HBP),我国也在酝酿相关计划,神经系统的研究已经成为大国科技竞争的重要方面。神经系统具有开放性、非线性和涌现性等特征,是典型的复杂系统。神经系统的功能是神经元集体行为的结果,单个神经元往往遵循Hodgkin-Huxley型方程刻画的可激发行为,但当大量神经元通过突触相互作用,在神经回路层次上涌现出单个神经元无法完成的功能,例如决策、推理、意识等等。尽管技术进步极大地加深了人们对神经系统的认识,但远未揭示神经元集体活动产生高级功能的动力学机制。最近,50位知名神经科学家联名在Neuron发文指出"We need theories to tie together measurements across the spatial and temporal scale of the emergent properties of neurons connected in network"。因此,无论是从系统科学的发展来看,还是从神经科学解决自身问题的需求来看,神经系统复杂性研究已经成为科学研究的重要前沿。