作为一门新兴学科，认知科学的历史虽然短暂，但发展极为迅速。自1979年美国成立认知科学学会以来，欧美国家很多大学或学术机构纷纷组建了认知科学研究队伍，建立了专门的认知科学研究项目，开设了相关课程，极大地推进了认知科学研究的发展。中国的认知科学研究虽然起步较晚，但也表现出良好的发展态势，全国许多高校和研究机构积极有效地开展对认知科学重大前沿问题的探索，通过整合其他学科建立了多个以认知科学研究为中心的国家重点实验室和高水平研究团队，并取得了丰硕的研究成果。

从发展历程及其研究范式的角度，认知科学主要经历了3个阶段：

①第一个阶段开始于20世纪50年代，被称为第一代认知科学。这一时期的认知科学受传统的英美分析哲学观点影响，心理的“符号及其表征”成为基本的研究假设。认知科学家将心智类比于计算机，提出心智的表征和计算的观点，主张二元论、符号主义、符号任意观、意义表征论和非隐喻性意义。具体而言，主张在身心分离的条件下研究人类的心智，认为符号是人类智能的基本单元，是认知过程的基础，符号形式的运算产生各种形式思维，但符号本身是没有意义的，意义来自符号之间的关系，以及符号与外部世界的对应关系，即意义是外部事物的内部表征，而且内部表征与主体的身体经验无关，因而所有的意义都不是基于隐喻和主体想象而产生的，即具有非隐喻性。第一代认知科学有许多重要的研究成果，主要集中在问题求解、逻辑推理、类比、意象、学习和语言理解等方面。然而，第一代认知科学的研究范式以计算机为模型，其所忽视的心智的自主性、主体性、社会性、情绪和意识等也恰恰对该范式提出了挑战。

②第二个阶段开始于20世纪70年代，被称为第二代认知科学。这一时期的认知科学从心智的计算和表征观念向具身认知观念转变。第二代认知科学主张心智的本质源于身体的经验，心智不是对外部世界客观的、真实的内部表征，而是通过人的身体经验，如感觉运动系统来获得和形成的。概括而言，第二代认知科学认为心智或认知的主体是自然的、生物的、能够对所在环境做出适应性行为的主体，而不再是冰冷的计算机，因而认知具有具身的、情境的、发展的和动力学的特点。第二代认知科学引发了对心智或认知的社会文化维度，以及对从身体、大脑和环境的交互整合视角开展研究的重视。

③第三个阶段开始于21世纪初，被称为第三代认知科学。这个时期的认知科学在前两个发展阶段的理论基础上，伴随着脑成像技术的出现，开始从大脑工作方式入手来研究认知过程（见图）。研究者通过功能性磁共振成像、脑电图、脑磁图、光学成像等无创技术和计算机神经模拟等技术，可以“直接”观察到大脑结构及大脑区域性功能活动的特点。同时，伴随着生命科学的飞速发展以及人类基因组计划的顺利完成，研究者利用分子细胞生物学的技术，可以从细胞分子层面上对大脑和认知机制进行研究，进一步揭示人脑各种高级认知功能的细胞和分子机制。

婴儿参加脑电波实验

认知科学研究认知的本质、任务和功能，包括知觉、语言、记忆、注意、推理、意识、情感等高级心理现象。认知科学家通过研究神经系统对信息的表征、加工和转换，探索以人类为主要研究对象的生物个体的智力和行为的本质和规律。作为一门高度交叉的综合性学科，认知科学涵盖了哲学、认知心理学、心理语言学、人工智能、人类学、计算科学、神经科学等分支学科。由于认知科学的高度跨学科的属性，其研究方法丰富多样，汲取了心理学、神经科学、计算科学和系统理论等领域的研究方法，包括行为实验、眼动、脑成像、计算模型和神经生物学的方法。

认知科学研究有利于对大脑和心智的机理及其过程有更深刻的认识和理解，更重要的是其具有服务于人类，提高人类生活质量的广阔应用前景。例如，认知科学领域的研究能够帮助人类攻克某些脑与认知功能衰退和障碍的难题，开发智能机器和机器人，提高学习记忆能力等。