本書是《腦科學(xué)的故事》姐妹篇!赌X科學(xué)的故事》曾榮獲2015年第十一屆上海科普教育創(chuàng)新獎成果獎(圖書類)二等獎和2016年上?萍歼M(jìn)步獎三等獎。本書則把內(nèi)容聚焦到了心智這個(gè)被諾貝爾獎得主坎德爾稱為對21世紀(jì)科學(xué)的中心挑戰(zhàn)問題上。它沿襲了《腦科學(xué)的故事》力求融科學(xué)性、趣味性和前沿性為一爐的風(fēng)格,通過講故事來介紹感覺、記憶、情緒、注意和意識研究方面的一些新進(jìn)展。這只是在心智大海岸邊搜集起來的幾枚閃亮貝殼,以期引起讀者的興趣。本書在內(nèi)容方面雖不求其全,但是也還保持著適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)性,使讀者對這些問題的前沿研究有一個(gè)基本了解。
《腦科學(xué)的新故事》新在哪里?新在有更為人性化的內(nèi)容。作者不僅跟寫作《腦科學(xué)的故事》同樣,一如既往地通過心智現(xiàn)象揭示腦的科學(xué)奧秘,而且更生動地刻畫了當(dāng)事人作為人的思想感情面貌。從這本新故事里,我們看到?jīng)]有四肢感覺的奧基依然為躋身殘奧會而拼搏,鄧洛普在完全失嗅以后想盡一切辦法像正常人那樣生活,低智特才的記憶達(dá)人們別有一番人生況味,而維爾林先生在雙側(cè)海馬受損后的愛情令人回腸蕩氣……當(dāng)然,書里也不乏有關(guān)腦與心智的妙趣橫生的故事,也許拉馬錢德蘭有關(guān)聯(lián)覺現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),以及他對幻肢痛患者的行為治療,足夠讓你折服于腦科學(xué)家的過人機(jī)敏;而有關(guān)鏡像神經(jīng)元的實(shí)驗(yàn)證據(jù),把實(shí)驗(yàn)的腦科學(xué)與直覺、同感、內(nèi)心理解這些看似純精神的現(xiàn)象一下子拉近了距離!赌X科學(xué)的新故事》與《腦科學(xué)的故事》相比,更多體現(xiàn)了腦科學(xué)在探求真實(shí)人性方面的深入。
言心智對心智(mind)有很多不同的稱呼,如心靈,或者干脆心,當(dāng)然也還有別的稱呼,如神智,F(xiàn)在學(xué)術(shù)界用得比較多的是心智,而比較通俗一點(diǎn)的是心靈。我們在本書中對這兩種稱呼不加區(qū)分。的生物學(xué)研究在21世紀(jì)所處的地位,就相當(dāng)于基因研究在20世紀(jì)所處的地位,這已成為當(dāng)前科學(xué)界的共識。
坎德爾(E. Kandel)奧地利裔美國神經(jīng)科學(xué)家,2000年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主,是當(dāng)今記憶研究的領(lǐng)軍人物。20世紀(jì)90年代(也就是所謂腦的十年)所取得的有關(guān)腦和心智的知識,可能比此前整個(gè)心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)史上已獲得的成績還要多。
達(dá)馬西奧(A. Damasio)葡萄牙裔美國神經(jīng)科學(xué)家,是當(dāng)今情緒研究的領(lǐng)軍人物。2011年拙作《腦科學(xué)的故事》出版以來,得到了許多讀者的肯定和鼓勵,筆者深受鼓舞,同時(shí)也有一絲遺憾,就是還有許多有趣的故事未能展開來講。特別是,從初版問世到現(xiàn)在已經(jīng)過了6年時(shí)間,腦科學(xué)又有了許多新進(jìn)展。2013年和2014年,歐盟和美國分別批準(zhǔn)和籌劃耗資巨大的兩大腦研究計(jì)劃,盡管人們對這兩大計(jì)劃的具體目標(biāo)、內(nèi)容、可行性,以及應(yīng)該如何組織腦科學(xué)研究,尚存在爭議,但在是否應(yīng)該巨款資助腦科學(xué)研究這一點(diǎn)上并無歧見關(guān)于兩大腦計(jì)劃的內(nèi)容及爭議,可參看筆者近作:顧凡及《腦海探險(xiǎn)人類怎樣認(rèn)識自己》,上?茖W(xué)技術(shù)出版社,2014。?驳聽栔赋觯和ㄟ^生物學(xué)認(rèn)識人的心智,已經(jīng)成為21世紀(jì)對科學(xué)的中心挑戰(zhàn)。我們想要認(rèn)識知覺、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識以至自由意志的生物學(xué)本質(zhì)。在上一本書中,雖然也講到不少關(guān)于這方面的內(nèi)容,特別是和視知覺有關(guān)的問題,但是就心智研究的其他內(nèi)容來說,講得不夠多。該書除視知覺之外,講得更多的是對腦和神經(jīng)細(xì)胞的基礎(chǔ)研究、對腦的可塑性以及對腦的交叉學(xué)科的研究。真正講到視知覺之外心智問題的內(nèi)容,不足全書1/5,顯然和這些心智問題的重要性很不匹配。因此筆者一直有一個(gè)愿望,希望能對《腦科學(xué)的故事》做一次大規(guī)模的修訂,但是后來考慮到許多讀者已經(jīng)有了該書的第一版或第二版,于是萌生了重起爐灶另寫一本續(xù)集的念頭,把重點(diǎn)放到視知覺之外的心智研究上,以補(bǔ)不足。
當(dāng)然,這樣一本書在內(nèi)容上不應(yīng)該和《腦科學(xué)的故事》重復(fù),但是在風(fēng)格上則應(yīng)該承襲前書努力融科學(xué)性、趣味性和前沿性于一爐,圖文并茂的傳統(tǒng)。內(nèi)容不求其全,但是也要適當(dāng)照顧系統(tǒng)性。這是因?yàn)楸緯⒉皇且槐窘炭茣蛘邔V,因此有些?nèi)容盡管非常重要,但是由于對一般讀者來說,可能需要太多的專業(yè)知識且不易理解,就只能割愛。本書所講的故事只是在有關(guān)心智研究的汪洋大海的岸邊拾取的一些美麗貝殼,只是正餐之前的開胃菜,以引起讀者的興趣。不過在講一些非常重要的問題(例如有關(guān)記憶機(jī)制、意識問題等)時(shí),也可能有小部分內(nèi)容不是很容易理解,那么對這些內(nèi)容不是很關(guān)注的讀者也可以跳過不讀,這并不會嚴(yán)重影響讀者對全書的理解。
筆者提出這一想法之后,得到了上海科學(xué)技術(shù)出版社的支持,這就是本書的緣起。因此可以說,本書是《腦科學(xué)的故事》續(xù)篇,后者提供了前者必需的準(zhǔn)備知識,而前者則是對后者的補(bǔ)充和擴(kuò)展,特別是介紹了近年來有關(guān)心智問題所取得的新認(rèn)識。本書名定為《腦科學(xué)的新故事》,既強(qiáng)調(diào)內(nèi)容之新,又強(qiáng)調(diào)和前書的沿襲。
在《腦科學(xué)的故事》中,以近一半的篇幅介紹視知覺,因此就可以有足夠的篇幅介紹視覺系統(tǒng)的基本知識。該書還用相當(dāng)篇幅介紹了包括神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)脈沖、突觸以及腦的大體結(jié)構(gòu)等在內(nèi)的基本知識,所以如果讀者原來對腦科學(xué)所知甚少,那么筆者強(qiáng)烈建議你們先去讀一下《腦科學(xué)的故事》,這些知識對理解本書所講的內(nèi)容有很大的幫助。雖然筆者在寫作本書時(shí)也力求保持相對獨(dú)立性,使讀者盡可能在沒有這些準(zhǔn)備知識的條件下也還能讀得下去,不過在理解的深度上不免要打折扣。關(guān)于在該書中沒有講到的有關(guān)腦結(jié)構(gòu)的知識,筆者還是采取《腦科學(xué)的故事》中的方法,就是在講到的地方用直觀易懂的圖解,配以簡明扼要的圖注,以最少的材料使讀者獲得最需要的知識。
本書的中心內(nèi)容是心智,但關(guān)于什么是心智現(xiàn)在并沒有一個(gè)公認(rèn)的定義。維基百科中心智條目的第一句話是:心智就是得以產(chǎn)生意識、知覺、思維、判斷和記憶的種種認(rèn)知功能的總稱,這正是人類所固有的特征,但是其他生命形式也可能有這些特性。筆者想,大概不會有讀者不同意上面這段話吧,然而筆者以為這段話并不能算是一個(gè)定義,因?yàn)樗昧送瑯記]有公認(rèn)定義的概念認(rèn)知功能來說明心智。這正如說心智就是心靈或者內(nèi)心世界一樣,僅僅是換了一種說法而已。這段話所講的心智的內(nèi)容如意識等,同樣沒有公認(rèn)的定義。但是,我們每個(gè)人都知道有這些現(xiàn)象存在,也大致同意這種描述,我們就暫時(shí)以此作為出發(fā)點(diǎn)吧。說到這里,筆者不由得想起,20世紀(jì)最偉大的生物學(xué)家這是坎德爾對他的評價(jià)?死锟耍‵. Crick)英國籍的美國分子生物學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家,因發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和破解遺傳密碼而和沃森(J. Watson)以及威爾金斯(M.Wilkins)共同獲得1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。他也是有關(guān)意識的自然科學(xué)研究的先驅(qū)。在做了一個(gè)有關(guān)意識問題的演講之后對一位聽眾提問的回答。那位聽眾的問題是:但是,克里克博士,您是在想解決所謂的意識問題。〔贿^您連意識的定義都沒有,您能不能對您所講的給出一個(gè)清晰的定義呢?克里克的回答是:小伙子,在前DNA時(shí)代,生物學(xué)家從來也不坐在一起說:在我們研究生命以前,先讓我們清楚地給生命一個(gè)定義。我們只是一往無前地去探詢生命究竟是什么。毫無疑問,對我們所講的東西有一個(gè)粗略的概念總是好的,不過術(shù)語定義之類的問題最好還是留給那些專門做這種事的哲學(xué)家們?nèi)ジ。事?shí)上清楚的定義常常來自經(jīng)驗(yàn)研究。我們現(xiàn)在不再去爭辯病毒究竟是不是活的這樣一類問題。筆者以為,我們現(xiàn)在對于心智問題也只能采取同樣的態(tài)度。就本書的具體內(nèi)容來說,筆者就上面所引用的坎德爾和維基百科提到的心智的幾個(gè)主要方面分章加以介紹,這就是感知覺、記憶、情緒、注意和意識(包括下意識、自我、自由意志等相關(guān)問題)。這些內(nèi)容中的一些,特別是有關(guān)意識及其相關(guān)的問題,目前尚有很大的爭論。筆者在取材上不免帶有自己的傾向,在某些問題上還發(fā)表了自己的見解,是否真有道理,還希望讀者自己思考和判斷。
在本書引用的參考文獻(xiàn)中,國外的專著,找得到原著的,盡量采用原著,只有當(dāng)找不到原著或原著是用英語以外的外語出版時(shí),筆者才引用筆者覺得可信或比較可信的中譯本。本書在取材中也用了不少《紐約時(shí)報(bào)》科學(xué)版的材料[這是筆者有一次在向江淵聲(Nelson Y.S. Kiang)華裔美國神經(jīng)科學(xué)家,哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院退休教授。教授請教時(shí),他推薦筆者去閱讀的]。如果在某一單篇中只用到了個(gè)別例子,那么為了使參考文獻(xiàn)不致過于冗長,就不予列出,這是筆者需要向原作者致歉的。
希望喜歡《腦科學(xué)的故事》的讀者也會喜歡本書。當(dāng)然筆者知道自己能力有限,能不能夠把心智這么一個(gè)大故事講好,只有讀者才能判斷,筆者期望得到讀者的批評指正。同時(shí)筆者也要借此機(jī)會再次向幾十年來幫助和鼓勵自己的師友鄭竺英教授、壽天德教授、汪云九教授、孫復(fù)川教授、梁培基教授、吳思教授、郭愛克教授、唐孝威教授、楊雄里教授、李朝義教授、陳宜張教授、徐科教授、梅鎮(zhèn)彤教授、路長林教授、梅巖艾教授、俞洪波教授、童勤業(yè)教授、李光教授、曹建庭教授、高上凱教授、齊翔林教授、林鳳生教授、弗里曼(W. Freeman)教授、江淵聲教授、凌瀚思(H. Liljenstrm)這是筆者為他起的中文名,并告訴他這個(gè)中文名字字面上的意義飛越浩瀚的思想。他很高興以此作為他的中文名。教授等致以謝意,特別是壽天德教授、梁培基教授、孫復(fù)川教授和郭愛克教授還在百忙之中審閱了本書的初稿,并提出了修改意見。筆者也要感謝中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會、中國生物物理學(xué)會、上海神經(jīng)科學(xué)學(xué)會和上海生物物理學(xué)會的領(lǐng)導(dǎo)與同事們對筆者從事科普編著和翻譯的一貫支持,當(dāng)然也要向一貫支持我寫作的上海科學(xué)技術(shù)出版社表示由衷的感謝。
顧凡及,復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,專長于計(jì)算神經(jīng)科學(xué)。退休后從事有關(guān)腦和心智的科普寫作和翻譯,作品有《意識的宇宙》 《好玩的大腦》 《腦科學(xué)的故事》 《意識探秘》 《腦海探險(xiǎn)》等。現(xiàn)為上海市歐美同學(xué)會留美分會顧問、伊利諾伊大學(xué)校友會上海分會名譽(yù)會長、中國生物物理學(xué)會名詞審定委員會委員。2013年獲第4屆國際認(rèn)知神經(jīng)動力學(xué)大會(瑞典)頒發(fā)的成就獎。所主譯的《意識探秘》于2013年獲第26屆華東地區(qū)科技出版社優(yōu)秀科技圖書二等獎,所編著的《腦海探險(xiǎn)》于2015年獲第二屆世界華人科普圖書獎佳作獎,《腦科學(xué)的故事》獲2015年第十一屆上?破战逃齽(chuàng)新獎成果獎(圖書類)二等獎和2016年上?萍歼M(jìn)步獎三等獎。
心靈之窗感知覺的故事1
1.1喧鬧的世界聽覺的故事/2
1.2渾身上下都有的感覺體感的故事/10
1.3嗅盲和氣味嗅覺的故事/28
1.4從老布什不愛吃西藍(lán)花說起味覺的故事/37
1.5看人說話和臭豆腐真香不同感知覺相互影響的
故事/42
1.6尖酸的言辭聯(lián)覺的故事/46
參考文獻(xiàn)/52
2舊夢重溫記憶的故事54
2.1白頭宮女在,閑坐說玄宗長時(shí)記憶和記憶痕跡的
故事/55
2.2歷歷在目記憶達(dá)人的故事/61
2.3心智的清掃工遺忘的故事/75
2.4永遠(yuǎn)是今天遺忘癥患者的故事/79
2.5冤假錯案虛假記憶的故事/84
2.6頭腦里的導(dǎo)航系統(tǒng)位置細(xì)胞和網(wǎng)格細(xì)胞的
故事/93
2.7似曾游此處,不知何時(shí)復(fù)如何似曾相識感的故事/99
參考文獻(xiàn)/102
3喜怒哀樂情緒的故事104
3.1害怕過橋的女人恐懼癥的故事/104
3.2三歲看到老先天因素對性情影響的故事/111
3.3無畏的人雙側(cè)杏仁體受損患者的故事/117
3.4冷若冰霜牟比士綜合征患者的故事/121
3.5當(dāng)代蓋奇腹內(nèi)側(cè)前額葉對理智/決策和情緒/感受
貢獻(xiàn)的故事/124
3.6頑固的大法官和心中一片空白的患者右腦中某些腦區(qū)對理智/決策和情緒/感受貢獻(xiàn)的故事/134
3.7當(dāng)認(rèn)識和感情不一致的時(shí)候卡普格拉綜合征、科塔爾綜合征和弗雷戈利綜合征患者的故事/137
參考文獻(xiàn)/141
4一覽有余注意的故事142
4.1視而不見疏忽盲和變化盲的故事/143
4.2思想開小差心智游移的故事/149
4.3引開注意力的大師魔術(shù)師的故事/154
4.4張冠李戴由缺乏注意引起的特征錯誤結(jié)合的故事/164
4.5光束變窄了的聚光燈巴林特綜合征和忽略癥患者的
故事/166
參考文獻(xiàn)/169
5對科學(xué)的最后挑戰(zhàn)意識的故事170
5.1百家紛紜話意識形形色色有關(guān)意識的故事/171
5.2子非魚,焉知魚之樂?意識私密性的故事/175
5.3感同身受同感和鏡像神經(jīng)元的故事/180
5.4海平面下的冰山下意識的故事/192
5.5誰主沉。孔杂梢庵镜墓适拢205
5.6我是誰?自我的故事/209
5.7有罪還是無罪?神經(jīng)法學(xué)的故事/224
5.8有意識的植物人新技術(shù)為失去行為反應(yīng)患者的康復(fù)帶來新希望的故事/232
參考文獻(xiàn)/236
結(jié)語239