中科院神经所创立之初，蒲慕明就为其设定了明确的发展“路线图”：5年起步期，要有好文章在高质量杂志上发表，把神经所的体制、机制、科研文化建立起来；随后的5年是成长期，要有较多研究组建立国际声誉，实现大幅度的发展；2011年至2020年的10年是收获期，要有重大科学发现、开创新领域并出现世界级领军人物。

仅用了短短4年，神经所的13个研究组就突破了中国生命科学领域在国际一流学术期刊发表论文的纪录。2003年11月29日，在神经所建所4周年暨年会上，蒲慕明的喜悦和信心溢于言表：“今天非常高兴地在我们新的礼堂看到，神经科学研究所现在人数已经大增，研究组由最初的7个发展到目前的13个。我想，再过几年，楼上肯定也要座无虚席了！”

一系列改革举措也在大刀阔斧地推进。从2003年开始，神经所在全国科研院所中率先引入国际化的科研评估体系，由国际一流的神经生物学家组成国际评估组，结合匿名同行通讯评审意见、研究组长现场汇报考评、研究生座谈等提出评审意见。

神经所自1999年成立开始与研究组长签订的聘用合同中明确规定，作为研究组长必须定期参加研究所国际评审，研究员每4年一次，高级研究员每6年一次。令蒲慕明意外的是，这样一项在国际上已是司空见惯、大有裨益的事情，在执行中很快遇到了反弹——有研究组长因不愿接受评审而离职。2005年，有一位院士作为研究组长因不接受国际评审，而被要求离开，当时在中科院和中国生命科学界引起了一场不小的风波，蒲慕明也因此被人诟病为“独断专行”。

2005年岁末，在神经所的年会上，蒲慕明自我“爆料”：“最近有很多人都在问我，说我的所长职务是不是马上要被解聘了？”满场笑声中，蒲慕明也笑了：“我可以告诉大家，建立神经所是我这辈子最重要的一件事，我什么都可放弃，神经所决不会放弃，赶我走还真是不容易呢！”

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