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对于脑科学内部的分歧，我免不了有自己的偏向。不过身为外行，我很难做出有价值的判断。但本书关注的是大脑的一般观念，有些讨论难免会逸出脑科学之外。此外，作者对计算、编码、表征等概念提出了他的疑问，这些概念在脑科学中被广泛使用，对其的辨析则把我们引导到了一般概念层面的反思上。大脑是在表征外部世界吗？为谁提供表征？表征总是要向某些观者呈现的，神经元忙着表征是要向谁呈现呢？这类问题应当是普通思考者都会感兴趣的问题。
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我对大脑研究完全外行，出版人邀我写序，实难胜任，只能写几段读后感，仍难免浅陋讹误，惟盼方家指正。
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陈嘉映
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首都师范大学哲学系资深教授
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[1] “像狄兰·托马斯那样的人的脑中又发生了些什么呢？是什么让他写出使读者与他感情共鸣的诗歌呢？”V.S.拉马钱德兰，S.布莱克斯利，《脑中魅影》，顾凡及译，湖南科学技术出版社，2018年，273页。
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大脑传 导读暨推荐序（II） 认识大脑的历程
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大脑，这个人体最神秘的器官，数千年来一直是先哲们最痴迷的话题之一。进入21世纪后，脑科学以及与之相关的人工智能和脑机接口技术不仅是当下最前沿的科学领域，也是最有可能彻底改变人类社会未来的科学和技术。那么，数千年来人类对大脑的认识经历了怎样的历程？以前的经验教训又是否能让我们更准确和全面地认识大脑？针对这些话题，马修·科布教授在这本《大脑传》中做了细致的介绍和阐释，这是近年来不可多得的一本脑科学研究史佳作。
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在这部巨著里，科布教授讲述了在历史的长河中，从古代先贤到当今的科学家，人类是怎样一步步揭开大脑的神秘面纱的。在此我从一名脑科学研究者的角度出发，简单勾勒一下这本书中描述的历史脉络，并讨论一下脑科学研究发展所面临的挑战。
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一、脑科学研究的历史脉络：从上古到今天
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沿着本书中的时间线，按照脑科学发现的相对重要程度划分，我认为脑科学研究大致可以分为四个历史阶段：蒙昧时代（16世纪前）、启蒙时代（17到19世纪）、近现代（20世纪），以及当代（21世纪）。
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在蒙昧时代，科学家与智者们无法通过观察得知大脑的真正功能。比如，古希腊的亚里士多德认为，心脏才是产生感觉与情绪的器官，大脑看上去远不如时刻跳动的心脏更有活力，不是吗？中国古代的先贤也持类似的观点，所以我们才会有“伤心”“心碎”等描述情绪的词语。单纯根据我们的直观感受，情绪波动的时候心脏的跳动好像确实会发生相应的改变，所以得出这种结论并不奇怪。
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公元162年左右，古罗马的盖伦提出了一个有关大脑的惊世骇俗的假说。在动物身上开展了一系列的实验后，他提出大脑——而不是心脏——很有可能才是产生思想的地方。盖伦提出了一个无比玄乎的概念“精气”（pneuma），认为大脑产生的这种看不见摸不着的气体能在神经中流动，进而控制全身的运动。今天来看，这种“精气”的运作方式一定程度上就像一种非常朴素的电传导模型。1543年，两部影响深远的科学巨著出版。一部是尼古拉·哥白尼的《天体运行论》，另一部则是安德烈·维萨里的医学巨著《人体构造论》。在《人体构造论》中，维萨里惟妙惟肖地绘制了大脑的结构并否定了盖伦“精气”的观点。
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进入启蒙时代后，先哲笛卡儿经过富有远见的思考，认为盖伦是对的：大脑里确实有可以快速移动的“精气”，这些“精气”控制着人体的运动和各种思考。今天看来，这甚至可以看作是大脑反射弧的一个雏形。但大脑的科学基础究竟是什么呢？17至18世纪最伟大的科学进展是牛顿引领的物理学革命，科学家刚刚开始认识到庞大星球之间的神秘引力。而揭开大脑神秘面纱的，却是对自然界中另外一种力量——电的研究。
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到18世纪末，路易吉·伽伐尼、亚历山德罗·伏打等意大利科学家率先揭示了生物体中电的奇妙力量，他们甚至可以利用电让青蛙的肢体收缩。古老的“精气”终于被找到了，那就是生物电。类似于伏打电池这样的发明也让人类开始能够操纵简单的生物电，甚至可以用微弱的电流刺激动物的大脑，观察大脑被刺激后怎样让四肢发生运动。
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除了生物电的革命性发现外，许多脑科学教科书与科普书还会提及19世纪的颅相学研究。颅相学的说法现在看上去十分荒诞不经，其主要观点是，既然大脑是控制行为甚至性格和智力的重要器官，那大脑的结构必定会被包裹大脑的头骨所反映，因此如果想知道一个人的性格乃至智力，摸摸脑袋或许就能判断了。
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这个启蒙时代的奇谈怪论从未成为学界的主流，但我此处希望谈一谈的是这个学说中涉及的另一个问题：性格与智力是先天决定的还是后天决定的？
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据说拿破仑对颅相学嗤之以鼻，是因为他自己的经历：一个人的性格和智力难道不都是后天努力学习与奋斗形成的吗？拿破仑自己出生于一个破落贵族之家，从一名炮兵军官奋斗至法兰西皇帝，这难道不是后天努力的结果吗？怎么可能通过摸摸一个人的头骨就判定出他的人生走向呢？可以想象，在努力改造社会成为社会主流的19世纪后半叶，颅相学很快就被扫进了历史的故纸堆。
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其实从科学的角度看，颅相学也并非一无是处。大脑的某种功能由特别的区域来控制，这一观点后来被发现其实是能找到证据支持的。1865年，通过对一系列语言障碍病人的研究，法国医生保罗·布罗卡发现，一旦大脑左额叶的一个区域受损，人的语言功能就会被严重破坏。这个区域后来被以布罗卡的名字命名，称为布罗卡区（Broca’s area），并被证明是大脑中分管语言的区域。
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在启蒙时代的两三百年时间里，科学家建立起了包括生物电、功能分区等在内的一系列关于大脑的基本知识框架。而大脑研究真正成为科学的一个分支要等到19世纪末了，至此脑科学研究也进入了近现代的阶段。
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某个学科成为真正的科学分支的标志，是这个学科拥有了一系列可以被广泛使用并推广的研究手段，这样一个科学家的发现就很容易被其他科学家重复验证并推进。当然，研究技术的成熟只是一个必要条件，科学的真正进步常常是我们所说的“范式革命”。在其著作《科学革命的结构》中，科学家、哲学家托马斯·库恩阐述了范式革命的过程。用通俗的话说，就是看待问题的角度改变了。再通俗一点就是，真正革命性的科学发现不可以被旧的范式“预测”出来。比如，从牛顿的经典物理学无法预测出爱因斯坦的相对论，从爱因斯坦的相对论也无法推测出量子物理学理论。让我们来看看脑科学的范式革命是如何发生的。
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现代脑科学第一个革命性的发现，是20世纪初西班牙神经解剖学家圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔提出的神经元学说。大脑的结构究竟是怎么样的？虽然细胞学说已经被广为接受，但大脑中是否也有细胞？发明了一种神奇染色方法的意大利科学家卡米洛·高尔基在对大脑做了一番染色后指出，大脑里没有单个的细胞，而是无数细胞连接起来的群体。但卡哈尔用这种以高尔基的名字命名的“高尔基染色法”对动物大脑染色后却惊奇地发现，大脑里的每一个细胞都是独立存在的。对无数生物的大脑做了难以计数的染色后，他系统性的阐释了大脑内的细胞不仅独立存在，相互之间的连接枢纽还是一个非常特化的结构，也就是后来被发现的突触（synapse）。
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谢天谢地全世界的科学家没有被高尔基误导，卡哈尔的神经元学说让脑科学的研究真正进入了快车道。尽管从细胞学说出发，好像也能“推测”出大脑中应该有细胞，但由于纠正了大脑里的细胞是连通的这一错误学说，并绘制出令今人仍然叹为观止的大脑细胞染色图，卡哈尔一直被现代脑科学工作者奉为祖师爷。
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AI”>大脑的结构基础差不多搞明白了，那这如梦似幻的“精气”——生物电究竟是如何在大脑细胞（神经元）中产生并传输信号的呢？至今难忘当我在学生时代读到神经生物学教科书的这一部分，也就是著名的霍奇金–赫胥黎传导模型（Hodgkin-Huxley model）时，那种震撼的感觉。
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