摘要：多種學科為神經科學做出貢獻。對正常的心智功能如學習和記憶，以及異常功能如抑郁精神分裂和阿爾茨海默病，遺傳學鑒定了與之相關的基因。

大腦的未來，在作者的描述之下，真是一個令人興奮又令人擔憂的未來?！涯矫?/p>

我是一個神經科學家，也就是說，我在研究腦如何工作。就像其他許多神經科學家一樣，我做這門學問，是因為我相信在分子、細胞和系統層次探索“腦如何工作”，我們可以對思維如何運作有些理解。對我來說，這是一個科學家或任何一個追尋真理的人所能提出的最有意思，也是最重要的問題之一了。然而，我們這些神經科學家發現的不僅僅是對世界被動的認識，這些知識也提供了可能預測、改變和控制意識的精密技術。

當然，對于很多神經科學家來說，叩問腦如何工作，即探究心智是如何工作的。因為他們認為，人類心智理所當然地寓于這1500g 緊密堆砌的細胞和神經連接所組成的腦中。這個問題不僅涉及科學，還關乎上千年來的哲學、宗教和詩歌——在此刻，讓我繼續解釋作為一個神經科學家到底意味著什么吧。關于心智如何工作，我個人尤其感興趣的是人類怎樣學習和記憶—— 這既令人著迷，又重要，并且具有神秘的一面?；蛘?，更準確地說，是什么樣的過程在腦中上演，使得學習與記憶得以產生。為了研究這個問題，我應用了各種技術：因為腦工作的方式，其他動物和人類在很多方面幾乎一樣，所以可以在動物學習新技能和任務時對其進行實驗，研究腦內部發生的分子和細胞生物學過程。同時我也使用了一種特殊的新成像技術，作為窺視在學習和回憶過程中人腦（包括我自己的）的一扇窗口。

從個別神經元中特定分子的性質，到數億個細胞的電學和磁學行為；從顯微鏡下觀察單個細胞，到研究動物行為—— 這就是神經科學的范疇，也是使神經科學成為一個較新學科的原因。自有記錄的科學活動之初，科學家就已開始對腦和行為進行探索。但直到近來，分子還是化學家在研究，細胞集群的性質由生理學家檢測，心理學家則闡釋活體動物的行為。直到20 世紀末，才開始將這整個“七巧板”拼接起來。

作為對腦研究進展的回應，美國政府將20 世紀90 年代定為“腦的十年”（The Decade of the Brain）。大約4 年之后，歐洲人不太情愿地宣布了自己的10 年，因此當我寫這本書的時候，這個10 年正將結束。拋開正式的宣定不說，近幾年神經科學領域的大規模擴張已使很多人建議，21 世紀的頭十年應被稱為“心智的十年”（The Decade of the Mind）。借助人類基因組計劃的規模和技術成就，理解甚至解碼腦和心智之間復雜交錯的聯系已被視為科學最后的前沿。人腦是宇宙間更為復雜的已知現象，它擁有上千億個神經細胞及它們之間百萬億個相互連接點，且不說約60 億個這樣的腦之間還會產生互動，而這些腦的主人又生活在地球生態系統的科技社會文化之中！

如今來自全球范圍的研究力量已經注入神經科學領域—— 主要來自美國，但歐洲地區和日本也緊隨其后，使神經科學從傳統的“小學科”變成了一項涉及眾多研究團隊，吸納政府（包括其下的軍事單位）和制藥業上億投資的大產業。結果，像解剖學、生理學、分子生物學、遺傳學和行為學這些曾經截然不同的領域，如今都包容在“神經生物學（neurobiology）”中。然而，神經生物學的“野心”還更大，它開始觸及生物學、心理學和哲學之間久負爭論的領域。因此，“神經科學（neurosciences）”這個無所不包的詞語應運而生—— 這個詞語作為復數出現是很重要的。每年有3 萬以上的研究人員匯聚在美國少數幾個足夠大的會議中心舉行美國神經科學學會的年會，研究同一個對象——腦，以及其正常與異常的功能。盡管如此，他們仍是在不同的層面開展研究，使用了多種不同的研究模式、選題思路和實驗技術。

多種學科為神經科學做出貢獻。對正常的心智功能如學習和記憶，以及異常功能如抑郁、精神分裂和阿爾茨海默病，遺傳學鑒定了與之相關的基因。由物理學和工程學帶來的腦成像系統如正電子發射斷層掃描術（positron emissiontomography, PET）、功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）、腦磁圖（magnetoencephalogram, MEG）等，打開了一扇觀察腦的新窗口。僅從這些成像系統的縮寫上難以直接看出這些裝置的強大功能，它們提供了對活體腦內動態電活動的深入理解。信息科學領域已有人宣稱能為腦的運算過程建立模型，甚至在計算機的人造世界里模擬腦功能。

還有一點有意思的，神經學家幾乎被這些超乎尋常的新技術灌醉了，他們開始要占領人類最終的未知領域—— 意識及其本質。過去10 年間，已有幾十本猜想性的書，將“意識”這個詞以不同方式放在書名上；還有一個稱為《意識研究》的期刊，而亞利桑那州的Tucson 更定期召開“意識論壇”。但我還是有些懷疑，我會試著去解釋，為什么作為神經科學家，我們對了解“意識”這個大問題并不會有太大的貢獻。這也是為什么多年前維根斯坦（Wittgenstein）曾說：咱們較好保持沉默。

開這樣一個“意識論壇”意味著我們對理解意識的框架，甚至意識這個詞的定義是什么，已達成某種共識。事實并非如此。神經科學的急速發展，帶來了從亞分子到整體腦的各個層面多得難以想象的數據、現象和實驗發現。我非常關心的問題是如何將這些大量的信息銜接、融合到一個貫通各層面的腦理論中。腦充滿了表面矛盾的現象，因為它是一個固定的結構，同時又具有一套動態的、有些相關又有些獨立的過程。其性質（或稱“功能”），既可以被定位，同時又彌散—— 寓于小的細胞集群中，或是整套系統工作的某些側面。盡管我們對某些集群在分子水平的特性有部分了解，但對它們如何與更大的神經系統圖景相關聯，我們只是一知半解。

我們自詡神經科學家，這個稱號并無助于把零散的見地拼接起來，產生一些“大統一理論”。解剖學家，在50 萬甚至更高的放大倍數的水平，為一個個神經元成像。分子生物學家為各種特定的分子在細胞中定位，他們把腦看作一個復雜的線路圖，經驗可以通過改變特定的通路和相互連接被編碼。而電生理學家和腦成像學者所看到的，是20 世紀初神經生物學發展初期Charles Sherrington 所說的那個動態的、變換不息的電波造成的“迷人的幻影（an enchanted loom）”。神經內分泌學家認為，腦的功能持續被一股股激素所調制，從類固醇到腎上腺素，神經調質輕柔地從每個神經元的身邊流過，改變著它們的受體，使之迸發出活力。究竟怎樣才能把上述這些不同的視角融成一個貫通的整體？ —— 更不用說把神經科學實驗室中得來的那些“客觀的”現象聯系到我們日常生活的主觀經驗上。我們已經走出了“腦的十年”，也已走過了所謂“意識十年”的半程，卻依舊是數據豐富而理論匱乏。

我們的知識雖破碎，卻終究十分驚人。當然，Francis Bacon 在西方科學誕生時便指出知識就是力量。就和新遺傳學一樣，神經科學不只是探索腦與意識過程，也關系到怎樣操控它們。也就是說，神經科學和神經技術密不可分。這也是為什么，神經科學領域的發展不能脫離其所處的社會經濟背景，其中最主要的就是追尋用于個體的基因或藥物療法。

顯而易見，心智和腦的損傷或異常給人類帶來了巨大的痛苦。西方工業社會的老年人群中，由看來不可逆轉的腦細胞死亡和精神機能喪失所導致的阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease）已是社會越發沉重的負擔。到2020 年，在英國可能會有100 萬人將患阿爾茨海默病?，F在已知有些基因的突變和各種環境誘因是使患病風險增加的因素，而已有的治療方法只能緩解癥狀。亨廷頓?。℉untington’s disease）較少見，它是單個基因異常的結果。帕金森病（Parkinson’s disease）較為普遍，現在的關注點是怎樣用各種基因療法減輕癥狀。

除了這些有較清楚的神經病學和神經化學表征的腦疾病外，還存在著一些更為廣泛而棘手的疾病。例如，蔓延全世界的抑郁癥，被世界衛生組織（WHO）認定為21 世紀的主要疾病。僅僅為了緩解（還不是治愈）抑郁癥，每年要生產并銷售成噸的精神類藥物生產與銷售。“百憂解”（prozac）雖然更為人所熟知，但它只是幾種與神經遞質血清素（serotonin）系統相互作用以達到療效的藥物之一。很少有人會問為什么如今確診為抑郁癥的病例數量會如此飆升？也許人們是怕發現毛病并不出在個人，而是源于社會和人類整體精神的問題。但是大多數的注意力都集中在個人腦子和身體里發生的變化。目前的藥物治療還只是經驗性的，而神經遺傳學家已經提出可以確認致病的特定基因，可以與制藥業聯手，為每一個人量身打造一些（“合理的”）藥物—— 即所謂精神藥物遺傳（psychopharmacogenetics）。

然而，神經技術的雄心還不止于此。這些技術植根于狂熱的還原論，后者認為大量的各種社會問題和個人疾病均源于腦功能障礙，而這些障礙又是基因出錯的結果。權威的《美國精神疾病診斷與統計手冊》（Diagnostic and Statistical Manual, DSM）現在加入了很多新疾病類別，如“對立違抗性障礙（oppositional defiance disorder）”、“破壞性行為障礙（disruptive behaviour disorder）”及最臭名昭著的“注意力缺乏多動癥（attention deficit hyperactivity disorder， ADHD）”，據估計近10% 的孩子（主要是男孩）患有ADHD。這種“疾病”體現于孩子在學校里表現不好、無法集中注意力聽講或聽從父母的管教。一般認為，這是源于與另一種神經遞質多巴胺相關的腦功能紊亂，處方藥物是一種名為利他林（ritalin）的安非他明類似物。利他林正在被全世界廣泛使用，據說沒有接受治療的孩子更有可能犯罪，而關于“犯罪與反社會行為的遺傳學”的文獻資料越來越多。這是一種對個人疾病合適的醫學精神病學的診斷治療思路嗎？或者說，這只是一種簡單的敷衍，以免叩問學校、家長和教育背后更廣闊的社會面？

借此，神經遺傳學與產業的復合體已不斷壯大。當前分子生物學家面對著人類基因組計劃的結果，已開始從遺傳決定論的立場上退縮。心理測試學家與行為遺傳學家和那些與他們有時合作、又有時對立的演化心理學家，宣稱人類信仰、意愿與行動——這些原本無法被生物學解釋的現象——都具有遺傳基礎。不僅關于智能、成癮、攻擊性這些老生常談的問題，且連政治傾向性、宗教虔誠性和中年離婚可能性都在從社會和（或）個人心理范疇轉移到生物學的領域。這些轉移伴隨著治療、改變和操控它們的可能性。20 世紀30 年代，Aldous Huxley 在《美麗新世界》（Brave New World）一書中提供了一劑萬靈藥，它稱為“索麻（Soma）”，可以消除一切痛苦。今天的“美麗新世界”將有多種精心設計的神經藥物，消費者可以選購（所謂可以提高認知能力的“聰明”藥），或者由政府提供（如用于行為控制的利他林）。

這些都是正在嶄露頭角的神經技術，目前雖然粗糙，但會逐步變得精細。在當前工業社會背景下，它們的發展和運用就像新遺傳學那樣，造成一系列醫學、倫理、法律和社會的重要問題。我們需要盡早正視這些問題。舉些實際的例子：如果聰明藥（曾稱為“腦興奮劑”）被開發出來，吃了它可以順利通過考試，這意味著什么？對遺傳上有阿爾茨海默病傾向的人，是否應該給予終身的“神經保護劑”？如果診斷出ADHD 真的能預示日后的犯罪行為，我們能讓孩子在童年期一直服用利他林或其他相關的藥物嗎？如果他們的犯罪傾向可以通過腦成像的方式判定，是否應當在某人切實犯下罪行之前采取預防性措施？

更根本地，不斷發展的神經科學和神經技術對我們每個人的責任感和人格會有怎樣的影響？它們對法律、道德系統及司法又會有多么深遠的影響？作為神經科學和信息科學的產物，人機接口（cyborgery）的飛速發展將如何影響我們的生活和思維方式？這些不僅僅是與少數人有關或科幻小說中的問題，我們也不是在討論遙遠未來那奇妙的人類克隆，而是在未來10 ～ 20 年，我們和孩子所面對的越來越突顯的前景和問題。因此，另一個合成詞走進了我們當前的話題—— 神經倫理學（neuroethics）。

這些都是我在45 年的神經科學研究生涯中一直探討的問題，這些問題也是我在《大腦的未來——神經科學的愿景與隱憂》一書要正視與解決的。

究竟腦的未來是什么？我的意思是，我們目前對“理解”腦有多大希望？我們能否在時間和空間上把腦—— 這個四維、多層次的七巧板—— 拼接起來？這一步是在真正破解腦和心智的聯系—— 更好地理解這兩種迥異語言之間的翻譯法則—— 之前所必需的。在操控神經系統的技術日益強大的未來，我們所有人的腦和心智將會是怎樣的？

本文由劉四旦摘編自（ 英）羅斯（ Rose, S.） 著，尚春峰、許多譯《大腦的未來：神經科學的愿景與隱憂》一書“1 ?愿景與危機”，標題為編者所加，有刪減。

商業智能與數據分析群

興趣范圍包括各種讓數據產生價值的辦法，實際應用案例分享與討論，分析工具，ETL工具，數據倉庫，數據挖掘工具，報表系統等全方位知識

QQ群：81035754