2020年，城市大腦已經成為了前沿科技和城市建設發展的關鍵，有近五百個城市正式宣布展開城市大腦計劃。面對不斷升溫的城市大腦領域，數百家科技企業加入到泛城市大腦的建設領域，數百億元的資金投入到城市大腦的建設中。從科研的角度來分析，城市大腦的發展還存有若干個重要問題值得關注。
1、標準缺乏導致“城市腦梗”
由于城市大腦到目前為止還沒有統一的建設規范和標準，數百家科技企業和城市按照不同的了解和探索，按照不同的技術構架展開建設，有的從城市級人工智能中樞的角度入手，有的從城市交通、安防的角度入手，問題也因此生成。
首先，城市各領域的人、機器、AI（人工智能）系統還沒有統一的規范能夠無阻礙地加入到城市大腦的系統中，還存有部門分割、區縣分割的問題；其次，城市各類需求無法在一個平臺上統一處理，不同城市之間的城市大腦互相無法連通；再其次，建設城市大腦的科技企業之間無法生成協同效應，一個城市的城市大腦建設通常被巨頭型企業壟斷，中小科技企業無法按照模塊化方式有效的參與；最后，展望未來3年到5年，當全球范圍內不同國家城市的城市大腦需要打通和連接時，如今的城市大腦發展方式將會面臨困境甚至于重新規劃的風險。
在腦科學中，腦梗指的是因腦部血液供應障礙，缺血、缺氧而造成的軟化壞死，從而導致的腦組織功能失靈。如今城市大腦建設中存有的大量的數據阻斷、信息不連通、建設不統一的問題，可以將之稱為“城市腦梗”現象。
住房和城鄉建設部原副部長仇保興在指出智慧城市的問題時表示，有些“智慧城市”無法處理任何一種“城市病”，有的是被IT企業“綁架”，成為了企業推廣產品的渠道；有的是被政府部門“綁架”，部門間形成信息孤島互不來往；還有些地方的“智能城市”從規劃上便是錯的。智慧城市出現過的問題反映在城市大腦建設中便是“城市腦梗”生成的原因。
2、技術促進新的規律驅動
從互聯網大腦模型生成、發展與構架來看，能夠看出城市大腦是互聯網大腦構架與智慧城市建設結合的產物，是城市級的類腦巨系統。
在人類智慧和機器智能的共同參與下，在物聯網、大數據、人工智能、邊緣計算、云機器人、數字孿生等前沿科技的支撐下，城市神經元網絡和城市云反射弧將是城市大腦建設的關鍵。
城市大腦的形成和建設不單單是工程問題，它首先是一個基礎科學研究問題。二十一世紀至今，前沿科技領域出現了大量的新理念、新技術，谷歌大腦、百度大腦、城市大腦、城市神經網絡等與腦有關的科技理念不斷涌現，這也反映新時代的科技發展必將出現新的規律驅動。
新的科技發展規律是什么？這個問題也是城市大腦面臨的基礎研究問題。唯有找出這個規律并掌握它，才有可能以較小的成本獲得城市大腦未來發展形成的紅利，并促進城市大腦發揮出最大的作用。
二十一世紀前沿科技發展的各種跡象表明，深刻影響人類發展的互聯網正逐漸從網狀結構向類腦框架演變。互聯網的這個變化既是物聯網、云計算、大數據、工業互聯網、AI、邊緣計算、數字孿生等技術形成和爆發的原因，也是城市大腦和互聯網大腦等類腦巨系統出現的根源。
3、搭建統一的城市神經元網絡
城市大腦的作用是提升 城市的運轉效率，解決城市運轉中面臨的繁雜問題，能夠更好地滿足城市各成員的不同需求。
城市大腦的發展目標不單單局限在一個城市或一個地區，當全球范圍的城市大腦聯接在一起，城市大腦最終將形成全球神經系統（全球腦），為全人類協同發展提供了一個類腦的智能支撐平臺。
從城市大腦的形成和發展來看，城市大腦建設的第一個重要的基礎是搭建全世界統一的城市神經元網絡，可以將城市的人、機器、AI系統有效的連接在一起，并就此建立標準，實現在城市內部、不同城市之間和全世界不同國家之間互聯互通。
現階段許多 城市大腦規劃非常重視計算和存儲資源的建設，強大的AI處理系統的開發，高速便捷的5G網絡發展，始終沒能解決全世界統一的城市神經元網絡的問題，由此出現智能孤島甚至“腦梗”問題，無法實現提升 城市運轉效率、滿足城市各成員不同需求的目標。
搭建全世界統一的城市神經元網絡僅僅是城市大腦建設的第一步，第二步是規劃人、機器、AI系統在城市大腦中的權限和角色的問題，第三步是實現人、機器、AI系統參與的云反射弧協同決策機制，共同解決城市的各類需求問題。
從這一角度來看，目前的城市大腦建設都還沒真正的觸及核心問題，錯誤的建設方向會造成很多不必要的資源消耗甚至是浪費。
倘若把城市大腦放在一個更大尺度觀察，它的意義將不僅局限在一個城市和地區。人類社會在經歷了1974年TCP/IP（傳輸控制協議/網際協議）的計算機聯網全球標準和1989年萬維網的網絡數據全球標準之后，人類、機器和AI系統也需要第三個全球標準將它們有效的連接起來并進行協同工作。這也是解決城市大腦目前出現的“腦梗”問題、搭建城市大腦全球標準的意義所在。