脑与认知科学国家重点实验室依托于中国科学院生物物理研究所，实验室于2005年3月获得科技部正式批准进入建设期。2006年，实验室首次参加全国生命科学领域重点实验室的评估，被评为“优秀”。2007年9月通过建设期验收。

实验室在编固定人员61人，流动人员19人。固定成员包括中国科学院院士2人，国家杰出青年基金获得者4人，中国科学院“百人计划”获得者7人。

主要研究方向和目标：视觉信息的表达及视觉系统的脑功能区成像(brain mapping)主要研究目标概括成“P3”规划：P1：形成共同的研究计划(Project)：集中研究当代知觉研究的根本问题 — 什么是知觉信息的基本表达 P2：建设共同的实验环境平台(Platform):以脑功能成像方法为核心，从分子遗传、细胞生理、功能成像到心理行为的大跨度学科研究的脑与认知科学实验环境 P3：创立新的原则(Principle):就当代知觉研究的重大问题— 特征捆绑问题、知觉进化问题，创立新原则（或新学说） 同时我们强调“P3”规划的实现将和临床医学基础研究密切结合。在今后的五年，将特别注重“P3”规划的基础研究和（1）认知功能障碍（如老年痴呆）的诊治；（2）眼和视觉系统疾病的诊治；（3）脑术前设计和术后评估等临床医学基础问题相结合。

实验室立足于脑与认知科学的基础研究，同时开展相关领域的多学科交叉研究。以“围绕研究方向形成共同的研究计划、建设共同的实验环境平台、创立新的原则”为主要研究目标。实验室成立以来，在SCI和SSCI收录期刊上发表论文数百篇。其中，本实验室提出的“大范围首先”的拓扑性质知觉理论，被Visual Cognition（2005）以专辑的形式进行介绍和讨论；以果蝇为模式生物探索认知机制的系列研究，连续在Nature(2006)、Science(2005,2005,2007)杂志发表,并被权威期刊《Cell》在《Leading Edge》栏目作为神经生物学的头条加以介绍。此外，关于蛙的声通讯机制的研究（Nature, 2006），关于人类视皮层特性的研究（Nature Neuroscience, 2007），关于左右脑拓扑性质知觉差异的研究（PNAS, 2007，PNAS杂志特邀S.He做专文评述），以及关于视觉神经回路的研究（Nature Neuroscience, 2008），均取得重要进展。