擁有心智，是人有別于動物的一大特征。人類依靠心智去認識世界、創造文明。那么，奧妙神秘的心智究竟從何而來?為什么人腦這個小小的“三磅宇宙”能產生如此不可思議的奇跡?

近日，上海科技教育出版社推出的這本《三磅宇宙與神奇心智》，對于缺乏專業知識而對腦科學感到好奇的人們來說，無疑是一本極好的入門讀物。其作者顧凡及是復旦大學生命科學學院教授、博士生導師，在本書中，他將人類認識心智的歷史進程奠基于現代神經科學的新知識、新進展之上，從感知覺、記憶、情緒、智能、語言和意識等多個側面，介紹了科學家在征服這個“生命科學大挑戰”的過程中所取得的輝煌成就。

顧凡及的科普寫作之路，是在他2004年退休后開始的。為了做好大腦的科普，他重新溫習腦科學的知識。研讀腦科學的教科書時，他發現教科書多半只陳述知識，卻沒有說清知識的由來。于是顧凡及的心中產生了疑問：這些知識究竟是怎么來的?它們真的正確嗎?是否存在其他的解釋?歷史上是否存在爭論?不愿盲信權威的顧凡及開始閱讀相關科學家的傳記，以及最新的學科進展，在此基礎上，他寫出了《三磅宇宙與神奇心智》這本書，回答了自己心中的種種問題，并將它們分享給更多人。

6月10日下午，顧凡及攜《三磅宇宙與神奇心智》來到上海志達書店，為現場觀眾上了一節生動的腦科學課。而他的講解正如書中一般，以科學家探索大腦奧秘的經歷為線索，將艱深的腦科學知識轉化為淺顯有趣的故事，對在場的讀者娓娓道來。

分享會現場 供圖：志達書店

腦科學研究就像發現新大陸

在當天的分享會上，顧凡及首先講述了科學家對于視覺的探索。首先，他介紹了視覺感受野的概念。所謂視覺感受野，是指視網膜上一定的區域或范圍，當它受到刺激時，能激活視覺系統與這個區域有聯系的各層神經細胞的活動，然而它只解釋了視網膜上的細胞活動，卻未能分析大腦皮層中的細胞活動。兩位名為休伯爾和維澤爾的博士后看到了這一難題，并展開了研究。

但在當時，他們的研究是不被鼓勵的。因為那時在德國有一位名為榮格的教授已從事這一研究6年，并為此研發了當時最先進的一臺儀器。相比之下，休伯爾和維澤爾兩位初出茅廬的學者，不光缺乏研究經驗，連研究經費都非常有限。然而他們不懼權威，并拒絕照搬現成的成功方法，以自己的方式毅然投入了研究，因為他們相信，生物膜是非常復雜的，在視網膜上能行得通的觀測方法，并不一定適用于大腦。

有一天，當他們把中間粘有黑點的玻璃板插到投影眼底鏡里去時，用來監視神經脈沖發放的揚聲器發出一連串像機關槍一樣的聲響。經過一番探索，他們發現，正是他們的這個動作，讓玻璃片的邊緣在視網膜上投下了一條暗淡而分明的陰影，刺激了細胞的感受野;而要引起這一細胞反應，直線的朝向只能落在一個很小的角度范圍里，而他們幸運地找準了這一角度。由此，“輸在起跑線”上的休伯爾和維澤爾發現了大腦視皮層細胞對于角度朝向的敏感度，而朝向選擇性是檢測形狀的基本元素，因此他們為人類認識形狀視覺的形成提供了重要解釋。他們的成功看似偶然，卻是出于他們不盲目聽從權威、開放思路、打破思維定勢的堅持。“腦科學研究就像發現新大陸一樣，我們就是要勇往直前地去看看，我們能發現什么。”顧凡及說。

說到這里，顧凡及只提到了心智之謎的一個極小的方面，在此基礎上闡述了更多的發現。美國神經系統科學家克里斯托弗·科赫曾說過：“我們并不是用眼睛來看的，而完全是用腦來看的。”而要想找出大腦與視覺的關聯，關鍵在于找到大腦“看錯”的時候。顧凡及展示了一系列會讓大腦產生錯覺的圖片，有時候兩個圖形的亮度一樣，大腦卻會告訴人某一個更暗;有時圖像明明靜止，大腦卻會讓人感覺圖像是運動的。這是因為知覺不光取決于刺激，也依賴于腦中的知識。最經典的例子莫過于埃姆斯的“魔屋”了，它會讓人對物體的大小恒常產生錯覺。在這間屋子中，若兩個身高一樣的人站在房間的左邊和右邊，會產生高度差距明顯的錯覺;而當人從屋子后面的一側走向另一側時，會有身材不斷縮小或增大的錯覺。

關于大腦與視覺，現場有讀者提問，為什么當我們意識到大腦產生了錯覺時，卻依然無法糾正它的錯覺，依然只能看到錯誤的景象?對此顧凡及表示，科學上目前對此沒有定論，但人的意識是非常復雜的。“我們往往認為我們的一切都在意識的控制之下，但往往你以為你意識到了，實際上可能是無意識的。”顧凡及說。

現場讀者 供圖：志達書店

關于大腦還有太多未解之謎

顧凡及的第二個故事是關于記憶的。上世紀30年代，有一名科學家將老鼠放入一個迷宮中，通過對老鼠大腦進行不同程度的損傷，來測量老鼠對覓食路線的記憶狀況。實驗的結果是，老鼠大腦的損壞面積越大，其犯錯的次數越多，由此認定記憶是分散在大腦各處的，與具體某處的關系不大。

然而，一個叫亨利·莫萊遜的病例卻否定了這一廣受認可的研究結果。這名病人犯了癲癇，醫生認為他的病灶在大腦中的海馬體，就通過手術切除了他的海馬體。手術之后，他的癲癇不再發作，但他失去了對新事物的記憶能力，在醫院找不到路，也不認識醫護人員，但對過去的舊事卻記得很清楚;可同時，他依然能學會新的技巧，比如騎自行車和游泳。通過莫萊遜的案例，人們發現人類的記憶可以分為兩種，一種的喪失不會影響另一種;而長期記憶不在海馬體，而海馬體是將短時記憶轉化為長期記憶的關鍵點。

莫萊遜并非孤例，顧凡及還講了失憶病人韋爾林的故事。這位病人的海馬體因腦炎損壞，只有短時記憶，會迅速忘記上一分鐘自己做過的事，因此他沒有昨天和明天，永遠活在今天。但他同時也是一名鋼琴家，他依然保有彈鋼琴的技巧。不過對于記憶的故事，顧凡及并沒有展開，因為有關記憶人類還有太多的未解之謎。“我們以為自己已經知道了很多，但實際上，我們還只是站在大腦的邊上。”他說。

在提問環節中，現場讀者談到了呂克·貝松導演、斯嘉麗·約翰遜主演的電影《超體》，電影中認為人類目前只用到了大腦的10%，還有90%的大腦尚未開發，蘊含著巨大的潛能。顧凡及否認了這一說法，表示人類已經使用了100%的大腦，只是使用的程度有所不同。但他也強調，人類也需要經常進行思維和身體的鍛煉，以維持大腦的健康。“大腦和身體是緊密關聯的，老人要勤動腦，也要勤動身體，多讀書多思考，常做‘大腦保健操’，這樣大腦生病的幾率也會大為降低。”顧凡及建議道。