随着城市从工业化阶段发展到数字化阶段，城市正在逐渐产生解决交通拥堵、环境恶化、人口膨胀等大城市病、走向更加有序的能力，也即城市智能。城市大脑作为城市智能产生的载体也应运而生。
　　从实践角度看，城市大脑于2015年首次提出，并从2018年起进入高速发展期，通过分析各地城市大脑建设情况可以发现，城市大脑与传统的信息化建设以及专注于城市管理、公共安全等领域的智慧单元相比有显著区别。传统的信息化建设重点在于通过物联网、互联网等技术手段实现对城市情况的感知，提升城市管理业务的数字化水平，例如安装摄像头、传感器等硬件设备、开发协同办公等软件系统等。城市大脑则是在人工智能、大数据、区块链等信息技术群爆发式发展的大背景下产生的，其建设的重点则在于实现对城市的整体认知，并以此为基础赋能城市经济发展、城市治理和环境优化。
　　而与应用人工智能技术解决某一领域问题的智能单元相比，城市大脑则表现出如下特征：一是建设理念上的整体性、演进性。城市智能是城市大脑在城市全面数据接入→分析决策→指令执行→效果反馈的循环中持续学习产生的，因此从建设角度看，城市大脑不是一蹴而就的项目，而是面向城市全局的、动态演进的工程;二是建设方式上的统筹性。由于城市大脑具备整体性、演进性特征，统筹建设成为其内在要求，主要表现为需求侧统筹和实施侧统筹。其中，需求侧统筹是指在设计时不从部门职责出发而从场景应用出发，例如设计河湖水质治理应用而非设计排污口管理系统。实施侧统筹是指由统一的平台公司负责城市大脑的建设运营，目前已开展城市大脑建设的地区都在探索通过成立区域控股的国资公司来承担建设工作以及由此产生的数字资产的运维运营;三是建设成果的正外部性。城市大脑的高速发展期恰逢新基建、数字经济等多重重大机遇叠加，城市大脑建设过程中数据、技术、人才的聚集对各地数字产业化和产业数字化发展起到了重要推动作用。
　　正是由于城市大脑呈现出上述新特点、新思路，于政府侧而言，它无疑将是一种全新的城市治理方式，产生巨大的社会价值，于产业侧而言，它将成为一个全新的产业领域，引领一个时代的进步。具体来说：首先，城市大脑特殊的建设理念和方式使其能够实现一个城市全面的连接、融合和協同。在城市大脑出现之前，城市的运行和发展依靠分工来提升效率，但是分工同时带来的负面效应是条块分割和烟囱孤岛。城市大脑将利用信息化、智能化的技术手段实现横向统筹。举例来说，政务服务是覆盖工商、环保、国土等多个领域的综合性场景，尽管目前在使用侧实现了一网通办，但是在具体操作过程中审核审批仍然停留在原有业务系统中，城市大脑可通过OCR、RPA等技术手段实现不同垂管系统的连接，并在各级政府权限内实现数据的沉淀和治理，相关技术和数据能够使行政审批事项将从串联变为并联，同时也能赋能税源管理、信用体系建设等应用。第二，对城市的全面数字化和全领域赋能，将使城市大脑成为数字时代一个持续成长且空间巨大的独特产业。城市大脑实现了城市方方面面的数字化，并将各类应用有效连接，在城市运转过程中，城市大脑将产生源源不断的数据，并且还将依据这些数据产生面向城市治理、公共服务和产业发展的智能化解决方案，成为类似电网一样的基础设施，形成“发电、输电、配电、用电”的完整产业链。与电力有所区别的是，数据的叠加效应会带来更大的经济价值。一旦城市大脑运转起来，它就像虚拟的孵化器和加速器，将其产生的多维数据与传统产业相互融合，大幅提升传统产业的生产效率。举例来说，城市大脑对人的基本信息、驾驶行为、车辆信息等数字化后，可以与车辆核保等保险行业中的应用场景结合，降低该行业成本、提升风控水平。
　　近年来，随着人工智能等技术的蓬勃发展和“两新一重”等政策机遇的到来，城市大脑已成为各级城市发展的新热点，从现有的实践来看，城市大脑表现出不同与传统智慧城市、智能单元建设的显著特征，这些特征将使得城市大脑成为各地提高城市品质、重塑产业竞争力的重要抓手，中关村要以此为契机，继续深化开展城市大脑建设，把握发展机遇，弄潮数字经济时代。