《脑科学讲义》:科普标杆

封面

脑科学讲义


这本厚厚的《脑科学讲义》,不仅是脑科学、神经科学的入门好书,甚至可说是科普类书籍的标杆。

科学性

对科普书籍而言,科学性当然是第一位的。

完整清晰、可持续更新的认知框架

这本《脑科学讲义》的科学性,不仅体现在有关大脑、神经和情绪、思维的知识点上,更体现在作者用来容纳、组合和呈现这些知识点的知识体系上,也就是“一套完整清晰、可持续更新的认知框架,帮助你看懂脑科学的整体结构”。

知识体系的重要性不言而喻,本书构建的知识体系也同样清晰可见:作为人体中智能计算器的大脑、作为本能和情绪容器的大脑,作为人类独特智慧载体的大脑,以及作为人体核心器官的大脑。

正是这套体系框架,以及作者“必须深入它的运行机制与影响因素,建立起系统性的理解”的态度,让本书有足够的底气自称“讲义”,而非“关于大脑的十万个冷知识”吧。

一套完整清晰、可持续更新的认知框架。

不过,本书知识体系的介绍顺序和笔者的理解略有不同。作者没有遵从循序渐进、由浅入深的一般顺序展开,而是将“作为人体核心器官的大脑”分成两个部分,分别放在全书的开头和末尾处。

把它放在开头,这很好理解:这是脑科学的生物和生理基础;放在末尾,却令人疑惑——为什么把这些基础性知识放到最后来讲解?难道这是作者刚刚考完驾照,从“考完科目一、二、三之后,再考一遍科目四”中获得的灵感吗?(笑)

大脑的生物生理基础——神经元,分作一头一尾两部分。

专业深度与学科广度

尽管讲解顺序略有费解,不可否认的事:《脑科学讲义》构建的这套体系框架蔚为壮观,其中蕴含的深度和广度都令人啧啧称奇。

专业深度方面,在作者这位浙江大学生命科学研究院教授、研究员、博士生导师,2015年“菠萝科学奖”化学奖、2011美国加州理工学院最佳论文奖、2015年获得年度“求是杰出青年学者奖”等奖项获得者面前,笔者没有多少评价的自信。

学科广度方面,除脑科学和神经科学之外,本书显然还参考了计算机学科的冯诺依曼架构、神经网络等技术,心理学的进化心理学、认知心理学等理论,并涉足了哲学、进化论、脑机接口等课题。在构建这套兼容并包、融会贯通的体系同时,也为套体系打开了许许多多的窗口。了解其它理论的读者,可以借由自己熟悉的窗口快速进入脑科学的世界;畅游于脑科学之中的读者,也可以驻足窗口向外眺望,进一步扩展自己的视野。

脑科学:从哲学纷争到AI路径

科研领域前沿热点

可喜的是,《脑科学讲义》中的这套体系结构和基础理论,并非故纸堆中翻出来的陈词滥调。本书密切关注着科研领域前沿热点,不仅彰显了作者的科学态度,也为读者带来不少新知。

例如,在传统理论中,Abeta蛋白和阿尔茨海默症之间存在着强相关性。但在近几年间,围绕Abeta假说产生了很大的争议。学术界既有质疑这一假说的声音,也有支持它的成果。作者显然关注到了相关争议。因此,在介绍阿尔茨海默症的成因时,本书没有一味恪守传统理论,而是秉持严谨客观的科学态度,谨慎地指出“Abeat假说目前仍存在争议,因为它留下了许多让人难以理解的问题”。

当然,科研前线在不断推进、变化,作者不太可能——也不应苛求他——对所有前沿热点都了如指掌,并写入书中。如果对《脑科学讲义》中的内容产生怀疑,读者们不妨自行查证一番,既能增长自己的知识水平,也许还能补正书中的内容。即使因此与作者意见相左,相信作者也会为读者这样的科学精神而叫好。

笔者就在这样的怀疑-求证中打开了一扇新的大门。

普及性

科普类书籍不仅要重视科学性,也要重视普及性。本书虽然叫“讲义”,但是在普及性上,绝不输给“关于大脑的十万个冷知识”。

提出问题与回答问题

首先,翻看本书目录就不难发现:几乎每一章的标题上都带着一个问题,这一章也总会围绕这个问题展开。这些问题总是能精准切中读者们的关注点,勾起读者们的好奇心。

例如,看过2025世界人形机器人运动会的读者,多半会有这样的疑问:为什么机器人难以复制人的精细动作?

经常因为辅导孩子功课而情绪崩溃的家长,一定很想知道这个问题的答案:什么是“鸡娃”的正确方式?

时常陷入焦虑而辗转难眠的朋友,绝不想错过这个问题:如何应对恐惧和焦虑?

至于即将步入中老年的脑力工作者,也许更关心“如何预防脑的衰老和死亡”。

当然,尽管动作不够精细,“具身智能”的发展仍然令人瞩目。

作者不止提出问题,也会在每一章中尝试回答问题。

为什么机器人难以复制人的精细动作?“这背后的原因,就是这些机器人的运动输出主要靠控制几个轴承的转动来实现……从精度上远不能与无级平滑变速的动物肌肉相提并论”。

什么是“鸡娃”的正确方式?从关键期角度来说,“更好的方法可能是让孩子在童年时期充分暴露在丰富多样的环境中”;从延迟满足角度来说,“至少对绝大多数‘正常’的孩子来说,与其专门去训练他们的延迟满足能力,不如为他们提供一个更富足、更可靠、更有安全感的家庭环境”。

“开放式”回答

不难发现,《脑科学讲义》中提出的很多问题并没有标准答案。甚至可以说,有些问题没有回答的可能和必要——它们就像地平线一样,最大的意义就是激发我们不断思考和进一步追问。每次得到答案,并非抵达终点线,而是站上新的起跑线。

对这类问题,本书在提供“可能”的参考答案之外,还会留下一些开放性的观点、实用性的建议。如果说每个章节都像一个蓄水坝,为读者们蓄起知识的水库;那么,这些开放式结尾就像是水坝上的放水闸。读者们如有需要,可以自由开启这些闸门,放水浇灌自己的土地。

也许在脑海中某个角落里,新的“草丛”(树突)、“大树”(轴突)就会在某次浇灌后生根发芽呢!

既然动物的脑天然就会用相关性来模拟因果性,那么人类的脑又是如何意识到两者的差别,并发展出一套方法来严格区分两者的呢?这是人类明发展的结果,还是人脑演化出了区分两者的新的生物学机制?

如果我们想要改善自己的情绪状况,避免产生情绪疾病,也需要从多个因素入手,改善身体状态、调节精神活动、改变身处的环境,甚至只是一点点的小改变,比如强迫自己笑一笑,也可能会带来意想不到的积极效果。

表达与表述

从表达与表述的趣味性方面考量,本书也不比“关于大脑的十万个冷知识”差多少。《脑科学讲义》的普遍风格虽然比较严肃、严谨,却也不乏有趣的故事、幽默的玩笑、甚至辛辣的讽刺:

“人类并不比鸽子更高明”

不过,本书的表述有时过于追求科学严谨,表意偶有模糊不清的问题。例如“典型的神经细胞拥有一个椭球形的细胞体(细胞核也在其中),细胞体的相反位置会伸出两类不同的凸起”一句中,细胞体是一个椭球形的物体,它的“相反位置”是怎样的位置,这实在令人摸不着头脑。

当然,文字表述问题只是细小瑕疵。更何况,作者为了更直观地阐释文字内容,还为本书配上了大量生动形象的图片,让本书的普及性更上层楼:

“神经元的信号传递难题”小节配图

总之

一本科普书籍,必须兼顾科学性和普及性,才称得上“好”的科普读物。

这本《脑科学讲义》,无论从科学性还是普及性角度来看,都堪称行业翘楚、同类标杆。