引言　最初的想法

2015年年中，我有幸花了几天时间在加里曼丹岛观察和分析最为重要的野生红毛猩猩群。确切来说，它们大部分其实算半散养。这些红毛猩猩栖息在多个自然公园中，当它们所处的自然环境不能为它们提供足够的食物时，比如在旱季期间，这些公园周围都设有投食点为它们提供食物，基本上投喂的都是香蕉。生活在保护之下就要舍弃一点自由，这是它们为了避免灭绝需要付出的代价。

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不同于人类，红毛猩猩没有稳定的社会群体，其他诸如黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩的灵长类动物也是如此。它们都具有领地意识，都是个人主义者。雌性猩猩只负责保护和抚养自己的幼崽，不需要任何雄性猩猩或其他雌性猩猩的帮助。一般而言，它们每胎只产一只幼崽，保护并抚养它8～9年。大多数情况下，一位雌性猩猩会有两只不同年龄的幼崽：当第一只幼崽长到5～6岁并开始学习独立生活时，第二胎就出生了。我到访过加里曼丹岛南部的塞柯耶河畔，得以观察并记录下雌性猩猩在投食平台上教它两三岁的幼崽剥香蕉皮，一根根吞食香蕉避免噎食的过程。小猩猩的嘴里塞满了香蕉，然后反臽出来一个黄色的大团子，它就一只手拿着团子，爬上树，满脸餍足，确认安全后，就开始小口小口吃起来（除了人类，加里曼丹岛红毛猩猩的主要敌人是一种群居野猪，它们会寻找并捕食猩猩幼崽）。猩猩幼崽会一边全神贯注观察母亲，一边笨拙地尝试模仿母亲的行为。

这些红毛猩猩同黑猩猩、倭黑猩猩以及大猩猩一样，是灵长类动物群体的一部分，我们与它们之间也存在着十分紧密的亲缘关系。和我们人类一样，它们也会教授自己的幼崽一些东西，但毫无疑问，人类的学习能力远远高于它们。

一方面，我们似乎可以无限制地往大脑里填塞知识。那我们将知识储存在大脑何处呢？另一方面，我们一生都在学习新知识，尽管年龄越大学习越费劲。而红毛猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩只在童年阶段学习新知识。我们的大脑和它们的大脑又有什么不同呢？

除了大脑的大小，最主要的区别在于，我们的大脑可以实现类似折纸的复杂活动，在本书中我称其为“塑造大脑”的过程。我承认，这个术语不是我自创的，而是我提取的，通过类似红毛猩猩幼崽学习吃香蕉的模仿过程和2012年美国伊利诺伊州三一国际大学生物伦理及人类尊严中心博客上发表的一篇叫作《大脑折纸》的评论。“折纸”在西班牙语中也叫作“origami”，来自日语的“折叠”——“oru”，和“纸”——“kami”。折纸是一种艺术，也是能力。按照一定的顺序，反复折叠一张纸，叠成一个特定物体。那么“塑造大脑”又是什么意思呢？它与折纸十分相似，只不过是以神经元为纸。然而，请大家原谅，我暂时不解释“塑造大脑”的内容，因为这正是我将要在本书中详细叙述的，还要说说“塑造大脑”带来的后果和重要性，以及它带给我们的巨大机遇。现在，我只能说我们的精神生活、学习能力、记忆能力、行动能力、产生情绪的能力、理性思考的能力以及与他人分享经历与情感的能力都取决于这种塑造神经元的能力。这种跟折纸的类比是十分深奥的。因为几乎我们每个人一开始分到的都是一张大小、形状、厚度、密度和软度都不同的“纸张”。也就是说，父母遗传给我们用以构建大脑的物质基础各有差异，生活中的各种偶然事件、家庭、社会和教育环境也不同，并且我们自己的愿望与想法也各有不同。所有这些因素都影响着大脑的塑造。就像同样的纸，我们用不同的方式折叠，会得到不同的物体。尽管结果有无限可能，最终依然取决于纸张的初始特征和我们的折叠能力。

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新几内亚岛位于加里曼丹岛不远处，只需三四个小时的飞行就可抵达。那里生活着许多部落，我离开加里曼丹岛后，也有幸了解了其中几支部落，并与他们共度了一段短暂的时光。虽然面对不可阻挡的现代化进程，他们的生活方式不可避免地发生了改变，但他们依旧保留了许多在我们看来很奇怪的古老习俗。比如，生活在新几内亚岛（新几内亚岛是仅次于格陵兰岛的世界第二大岛屿）西北部深处的法雷人直到20世纪中叶还保有食用逝者大脑的习俗。是的，他们有食人的习性，但食用逝去家庭成员的大脑只是他们复杂葬礼仪式的一部分。根据他们的信仰，通过这种方式，他们可以获得逝者所有的知识与经验。他们拿到了吗？实际上并没有。知识与经验是通过学习而非这种方式传递的。知识与经验不存在于他们吞食的每一口大脑里，而是存在于由神经元组成的活跃运转的神经网络中，位于我们神奇而复杂的大脑深处。在某些情况下，法雷人从这种古老的葬礼仪式中唯一得到的东西是库鲁病。库鲁病类似疯牛病，在人类身上也被称作克雅二氏病。人们发现这种病症也出现在其他动物身上，比如牛羊牲畜甚至是苍蝇等。库鲁病是由一种大脑异常折叠蛋白导致的，当这种蛋白质积累到一定数量时，大脑会渐渐衰竭，继而引发痴呆，最终导致死亡。奇怪的是，当一个折叠异常的蛋白质和另一个折叠正常的同种蛋白质接触时，会诱导正常的蛋白质变质。需要说明的是，只有吸收已被感染的组织或输入感染者的血液才会感染这种疾病，这种病并不会通过其他方式传播。

我在前面就问大家我们一生中积累的知识和经验都储存在哪里，在我讲述了法雷人和他们吞食逝者人脑的习俗之后，也许有人会问，我们的大脑是如何吸收新知识的呢？为什么对我们来说，有时可以相对容易地自主自愿重拾记忆，而有时一些记忆却隐藏在潜意识中，某些情况下我们越不想想起这些记忆，它就越以一种不可阻挡的方式自主浮现？上述内容都决定着我们的性格、态度、能力和行为。这些问题的答案依旧是“塑造大脑”的过程。

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我很清楚，谈论大脑和精神世界，以及它们与行为之间的关系就如同进入一片沼泽地。人们很容易就会停滞不前，或更糟糕的是，还可能陷入一些不稳定的区域。其中的理由各种各样，而我觉得在继续这个话题之前，最好实事求是地对此进行一些讨论。首先，我们研究大脑以及它与我们精神世界之间关系的唯一方式就是利用我们自己的大脑和我们自己的思考过程。这就有了一个有趣的悖论，科学家和哲学家们也正试图解决它。大脑可以自己研究自己吗？精神世界可以理解其本身吗？从严格的科学角度来看，研究任何东西都应该脱离其本身，因为若非如此，就有可能在分析研究对象的同时对它做出改变。对此，量子物理学家可以巧妙地解释。同时知道一个运动中的亚原子微粒的速度和方向是不可能的，因为我们需要使用某种形式的能量来探测亚原子微粒，而这种能量会改变这个亚原子微粒运动的速度和方向。很明显，如果研究者不使用自己的大脑，就无法研究大脑；如果没有自身的思考过程，也就不能理解精神世界本身。因此，研究者本人的大脑和精神世界决定了研究结果，同理，在他们自己身上做研究，所有东西一经发现，就会改变。

然而，我在本书中要表明，这个明显的阻碍不是问题，反倒成了一个很大的优势，一个对于人、社会，乃至整个人类的好机会。了解大脑如何运转和大脑功能与我们精神世界之间的关系能够优化自我认知的运转机制。正如我在序言中所说的，这就是我在本书中所提出的最重要的宗旨。

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神经科学，尤其是认知神经科学，作为研究与认知活动相关的大脑构建过程和功能的科学分支，是一门依然还存在争议的学科。许多人对神经科学的解释都持怀疑态度，尤其是很多人认为精神活动不仅仅只是神经冲动。比如，我的课题之一与暴力及和平解决相关。就个人而言，我认为大脑活动无疑对这些问题具有重大影响。比如与冲动性和攻击性相关的方面，它们对理解暴力十分关键，并且也由大脑中具体区域的活动来管理；抑或是共情与社交能力，它们在任何旨在达成和平共识的谈判中都非常关键，这些能力也由其他神经元的活动所管理。不过我的课题总是与每个人及每种历史和社会时期的社会现状和文化水平息息相关，对这点我也毫无疑问。然而，其他人甚至机构总是不止一次地直接拒绝我将神经科学研究加入控制暴力与人类矛盾的理论和实践中的想法。

这种对于神经科学的相对不信任源于两个方面，任何情况下两方面都成立。一方面，大脑研究一直以来是从心理学、教育学、社会学和哲学方面入手，而从生物学看人类行为，因此这方面完全是未知的。这种做法有了一种惯性，而在任何研究领域，这种惯性一旦产生，都很难恢复常态。事实上，这种惯性与大脑也有关系，同记忆的不断加深有关。另一方面，在很多情况下，人们总是以还原论的方法展现神经科学的研究成果。这会使人们产生神经元甚至是基因决定一切的想法，或是夸大那些研究成果的个体及社会意义。

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作为一名生物学家、神经科学家以及遗传学家，我也难逃这种惯性。例如，当我们这些专家谈论关于决策的精神活动时（我将在本书其中一章谈到这个问题），神经科学家常常说，“评估各种数据之后，大脑决定……”；说得更详细些，就是“评估各种数据之后，前额叶皮层决定了……”。到底是大脑的某一区域为我们做出了决定，还是人自己做出了决定？一般而言，我们都认为做出决定的一直是我们自己，也就是说我们自己的所有精神活动共同做出决定。不过也存在一些病例，病人认为是别人替他做出了决定。很明显，他们将自己与他们的大脑活动分割开来了。

在这种情况下，“大脑决定”这种表述不严谨。就跟说“太阳正消失在地平线后”是一样的。因为所有人都知道太阳并不围着地球转，也不存在藏在什么东西或人后面这种事情。地球自转运动以及它本身是球体的事实才让我们产生了太阳被挡住的错觉。再举一个例子，人们常说“这样或那样的行为来源于神经元之间这样或那样的联系”，事实上，大多数情况下我们想表达的是，“当某个具体的神经网络处于活跃状态时，它就会导致或有助于导致一种具体的反应，这种反应就是我们表现出的或我们认为的行为。”在本书中我将尽可能避免使用这些不严谨的说法或是人们习以为常的说法。如果我没能做到这一点，读者就会认为失去环境因素的大脑运行没有任何意义。因为大脑与家庭、社会、文化以及教育等其他环境总是以一种不可分割的方式共同发展前进。因此，人们难免发出疑问，有形的大脑是如何转变成无形却又绝对真实的精神活动的呢？

如此看来，人类复杂而多样的精神活动仅仅由神经冲动以及数量众多的神经元构成的复杂系统产生，只是我们如今还未能完全了解？还是说另有“其他因素”？关于这个问题，目前科学无法也不能给出确切答案。这里所说的“其他因素”组成了我们每个人信仰的一部分。科学应该通过实验研究那些有形可证的事实。同理，这些信仰也应该组成人类文化的其他重要领域，比如哲学或神学。

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最近十年，人们从生物学，即神经学、生理学和遗传学角度出发，对大脑的研究已经达到了一个高度。如今我们比十年前了解了更多的东西：神经联系是如何建立的；大脑的哪些区域总是对我们的行动产生影响；基因与环境对大脑的构建与功能有着怎样的影响等。其中，我们越来越明晰的事实就是大脑是一个永远在构建与重建过程中的器官，它“自我塑造”的能力是永恒的。大脑永不停歇，永远处于发育过程中。它总是有要添加或削减的东西。事实上，这是我们人类最大的秘密：我们拥有一个永远在构建的大脑，它的可塑性是永恒的，并且它在与环境密切的联系中持续不断地塑造自己。

如果说大脑一直处于构建的状态中，那么我们的意识、自我和我们生命最深处的奥秘也是如此。大脑的构建和重建过程是怎样的？有什么因素影响着大脑的构建？我们可以掌控这个过程吗？它是如何影响我们的性格和生活方式的？我们是否可以感知到这种构建过程甚至尝试进行自主构建呢？家庭、社会、教育以及生活中持续不断的各种偶然事件在其中扮演着怎样的角色？在本书中，我将从科学的角度出发，根据神经科学的最新发现，解释我们的大脑如何变成现在这样、如何工作以及如何构建和重建的问题。我的目的很明确：了解这些构建的过程，尽可能充分利用，造福我们自身和子孙后代，以及整个社会和人类。

如同折纸一样，为了构建大脑，我们首先要分析我们所拥有的材料。大脑是什么样子的？它最初有什么不同？大脑是由什么细胞组成的？大脑细胞之间又怎样相互联系和影响？基因在其中起到了什么样的作用？以上就等同于纸张的形状、大小等其他特征。当我们了解了大脑是如何构建和重建之后（其实这个过程也等同于折叠过程，最终一张纸通过折叠可以变成各种形状），为了便于读者阅读，我将根据每章的内容划分进不同版块，并给每个版块按顺序编号。

请诸位享受“塑造大脑”的过程。探索大脑内部的冒险旅程马上开启。