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心灵的未来 引言
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在自然界的所有秘密中，两个最大的奥秘是心灵和宇宙。我们已经能够用我们丰富的技术，拍摄数十亿光年以外的星系，操纵控制生命的基因，探测原子的密室，但心灵和宇宙仍然迷惑和折磨着我们。对科学来说，它们是最神秘的和迷人的前沿领域。
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如果你想欣赏宇宙的威严，只需凝视闪耀着无数星星的夜空。自从我们的祖先最初看到星空的辉煌，我们就被这些永恒的问题困惑：所有这一切都是从哪里来的？这一切意味着什么呢？
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要见证我们心灵的秘密，我们要做的是盯着镜子中的自己，想想我们眼睛背后隐藏着什么？这也提出了类似这样的问题：我们有灵魂吗？我们死后会发生什么呢？“我”到底是谁？最重要的是，这给我们带来了最后一个问题：我们在何处融入到这个宏伟的宇宙规划中？正如维多利亚时代伟大的生物学家托马斯·赫胥黎（Thomas Huxley）曾经说过：“人类的所有问题中的问题，最根本和最有趣的问题，是确定人在自然界中的位置和他与宇宙的关系。”
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在银河系中有1000亿颗恒星，大致与我们大脑中的神经元的数量相同。也许要走24万亿英里（38.62万亿公里）才能到达太阳系外的第一颗恒星，才能找到一个像你肩膀上面的头颅那样复杂的东西。[1]心灵和宇宙构成了最大的科学挑战，但它们也有一种奇特的关系。它们一方面是两极对立的：一个是关于外层空间的广阔性，在那里我们遇到陌生的事物，如黑洞、爆发星和星系碰撞；另一个涉及内部空间，在那里我们发现我们最亲密的、个人的希望和愿望。心灵和我们下面要讲的意识的意思差不多，但我们却往往不能清楚地用语言表达和解释它。
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但是，尽管它们可能在这方面是对立的，它们也有一个共同的历史和故事。自无法追溯的时间以来，两者都被笼罩在迷信和巫术之中。占星学家和颅相学家声称，在每一个生肖的星座中和在你头盖骨上的隆起之处找到了宇宙的意义。同时，读心者和预言家也交替地相互庆祝和诋毁了很多年。
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宇宙和心灵继续以各种方式相交，多亏在科幻小说中我们会经常遇到不少眼界开阔的思想。我小时候阅读这些书时，我会梦想成为斯兰（Sian，超人），一种由阿尔弗雷德·埃尔顿·范沃格特（A．E．van Vogt）创建的人种的成员。我惊讶于一个称为杂交种的突变体可以释放它巨大的心灵感应力量，几乎夺取了在艾萨克·阿西莫夫的《基地三部曲》（Foundation Trilogy）中银河帝国的控制权。在电影《紫禁星》（Forbidden Planet，又译《禁忌星球》）中，我惊讶在我们之后几百万年的先进文明，能够引导它巨大的心灵感应能力去按照它的想法和愿望重塑现实。
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随后，在我十岁的时候，“惊人的邓宁格”（The Amazing Dunninger）出现在电视上。他用他的精彩的魔术让他的观众惊异不已。他的座右铭是“对于那些相信的人不需要解释；对于那些不相信的人，再多的解释都不够”。有一天，他宣布，他要把他的想法发送到全美国几百万人的头脑中。他闭上眼睛，开始集中思想，声称他正在发射美国一位总统的名字。他要人们把出现在他们头脑中的名字写在明信片上并邮寄出去。接下来的一周，他宣布自己胜利了，成千上万的明信片写着“罗斯福”的名字，正是他发送给全美国的同样的名字。
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对此我并没有太受感动，因为在那个时候，在经历了大萧条和第二次世界大战的人们心中，罗斯福是伟大的，因此一点也不奇怪。（我想，如果他发送的是米勒德·菲尔莫尔总统，结果也应验了那才真正了不起。）
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然而，它却激起了我的想象力，我忍不住在自己身上尝试心灵感应，试图尽我所能地集中思想去读懂别人的心。闭上我的眼睛和神情专注，我会试图“听”到其他人的想法和用意念力在我的房间里移动物体。
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我失败了。
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也许在某处存在着心灵感应，但我不是其中之一。在这个过程中，我开始意识到，奇妙地利用心灵感应也许是不可能的，至少在没有外界的援助下是不可能的。但在随后的几年里，我也慢慢地上了另一课：理解宇宙中最大的秘密，并不需要心灵感应或超人的能力。只需要有一个开放、执着和好奇的心。特别是，为了了解科幻中奇幻的设备是不是可能的，你必须让自己沉浸在先进的物理学中。要了解什么时候可能的会成为不可能的，你必须理解物理规律。
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这些年来，这两种感情激发了我的想象去了解物理学的基本定律，并看看科学技术将如何影响我们未来的生活。为了说明这一点，并分享探索物理学的终极理论的兴奋，我写了三本书《超空间》（Hyperspace）《超越爱因斯坦》（Beyond Einstein）和《平行宇宙》（Parallel Worlds）。为了表达我对未来的幻想，我写了《构想未来》（Visions）《不可能的物理学》（Physics of the Impossible）和《物理学的未来》（Physics of the Future）。在研究和写作这些书的过程中，我不断地提醒自己，人类的心灵仍然是世界上最伟大、最神秘的力量。
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事实上，在漫长的历史长河中，我们没有理解心灵是什么，它是如何工作的？古埃及人，他们在艺术和科学上取得了辉煌的成就，但却认为大脑是一个无用的器官，在给法老做防腐处理时把大脑扔掉了。亚里士多德认为，灵魂居住在心脏里，而不是在大脑里，他认为大脑的唯一作用是冷却心血管系统。其他人，像笛卡尔，认为灵魂是通过大脑中微小的松果体进入人体的。但是没有任何确凿的证据，这些理论都没能得到证明。
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这个“黑暗时代”持续了几千年，这是有其原因的。大脑只有3磅（1.36千克）重，但它是太阳系中最复杂的物体。虽然大脑的重量只占身体的2％，却有一个贪婪的胃口，它消耗身体能量的20％（在新生儿期，婴儿的大脑消耗能量更惊人，达到65％），而80％的人类基因的编码是用于大脑的。估计头颅内有1000亿个神经元，还有大量的神经连接和通路。
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回到1977年，天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）写了他的获得普利策奖的图书《伊甸园之龙》（The Dragons of Eden），他大致总结了到他那个时候所知道的大脑的全部知识。他的书写得很美，并试图给出神经科学的最新研究成果，在那个时候这些成功的获得主要依赖三个主要来源。首先是比较我们的大脑与其他物种的大脑。这是一项繁琐和困难的工作，因为它涉及成千上万种动物的大脑解剖。第二种方法同样是间接的：分析中风病的受害者，他们往往因为自身的疾病表现出奇怪的行为。只有在他们死后的尸检可以揭示大脑的哪一部分出了故障。第三，科学家可以利用电极探针探测大脑，将得到的信息慢慢地、耐心地拼凑起来，确定大脑的哪一部分影响哪种行为。
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但是，这些神经科学的基本方法未能系统地分析大脑。你不能简单地要求一个中风患者的大脑损伤就在你想研究的特定地区。因为大脑是一个活的、动态的系统，尸体解剖通常不能发现最有趣的功能，如大脑的各个部分之间的相互作用，更不要说它们如何产生爱意、仇恨、嫉妒和好奇心等不同的思想。
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心灵的未来 双重革命
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400年前，望远镜发明了，几乎一夜之间，这个新颖的、神奇的工具窥见了天体的心脏。这是自古以来一个最具革命性的（和煽动性的）仪器。突然，你能亲眼看到过去的神话和教条如同早晨的云雾蒸发了。月亮并不像神的智慧说的那样完美而是有锯齿状的火山口，太阳有黑色的斑点，木星有卫星，金星有相，土星有环。在望远镜发明后15年所学到的东西比人类历史的总和还多。
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像望远镜的发明一样，在20世纪90年代和21世纪，磁共振成像（MRI）机和各种先进的脑部扫描器的引进改变了神经科学。我们在过去的15年对大脑的了解比之前所有的人类历史所了解的更多，并且心灵，一度被认为是遥不可及的，终于呈现在舞台的中心。
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诺贝尔奖得主，德国图宾根的马克斯·普朗克研究所教授埃里克·理查德·坎德尔（Eric R．Kandel）写道：“在这个时期出现的对人类心灵最有价值的见解不是来自与心灵有关的传统学科，如哲学、心理学或心理分析。相反，这些见解来自这些学科与大脑生物学的结合……”
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物理学家在这一努力中起了举足轻重的作用，提供了大量新颖的以首字母缩略词表示的工具，如磁共振成像（MRI）、脑电图（EEG）、正电子发射断层显像（PET）、轴向计算层析成像技术（CAT）、经皮血气监测仪（TCM）、经颅电磁扫描仪（TES）和深部脑刺激术（DBS），极大地改变了大脑的研究。突然，这些机器让我们可以看到思想在活的、思维着的大脑中运动。正如加利福尼亚大学圣迭戈分校的神经学家维兰努亚·苏博纳玛尼亚·拉玛钱德朗（V．S．Ramachandran）所说：“所有这些哲学家研究多年的问题，我们的科学家可以通过脑成像、研究患者和问适当的问题进行研究了。”
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回首往事，我少年时的一些初步的对物理世界的接触正好与现在的打开心灵的技术有关。例如，在高中时我开始意识到一个新的物质形态，称为反物质，并决定进行一个该主题的科学项目。反物质是地球上最奇异的物质，我不得不向老原子能委员会索要一点点钠22，一种自然散发一个正电子（反电子，或阳电子［positron］）的物质。有了这个小样品在手中，我可以建立一个云室和强大的磁场，让我能够拍摄反物质粒子留下的蒸气踪迹。我当时并不知道它，但钠22将很快成为一个新的技术工具，称为PET（正电子发射断层显像），从此它给了我们惊人的了解大脑思维的工具。
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