探索脑的奥秘

上海科技教育出版社邀请我为“科学家之梦”丛书撰稿，这给了我一个机会，使我有可能将
近年来对脑科学的若干问题的思索，作为一家之言，与学界同仁进行交流。我自1963年懵懂进入这个新开垦的学术领域，不离不弃，迤逦而行， 凡 50 余载，在见证了这个领域的成就和辉煌的同时，也不免有所思考。起初多半是为了具体实验的顺利推进，或是为了不使自己的研究陷于泥淖。而随着马齿渐增，更多的是考虑这门学科及其各分支的总体发展趋势，特别是2015年春参与了“中国脑计划”的部分筹备工作，要求我对几个主要分支的研究进展情况有较为全面的把握，为此，我广泛阅读了一些文献和专著。几十年养成的专业习惯，使我在不断积累知识的过程中，也不时捎带了一点批评的眼光，还信手留下了一些笔记。所积累的这些材料使我对脑科学的现状略知一二，而笔记本中的书面记录，正好成为点评的素材。于是，按照这套丛书的出版目的：让公众更多地了解科学家们正在做什么，在研究什么问题，以及公众想知道什么，本书以介绍脑科学的现状和面临的挑战为起始篇，之后就感知、记忆、意识、脑疾患、人类智能 vs 人工智能，乃至心灵感应（脑机接口）等若干分支，围绕几个重要问题，以近年的研究进展为铺垫，夹叙夹议，后则以自己在脑科学的发展历程中的感悟和思考收篇。这类文稿，为作者提供在某个学科分支驰骋思维、彰显思考张力的舞台，当然也是对作者驾驭该领域发展的一种考察。

我邀请了年轻的同事肖晓参加了本书的撰写。她在脑科学和生物医学工程方面具有很强的学术能力，思路清晰，文笔流畅。她主笔第6章和第7章，与我合作撰写了第5章，对其他各章也多有贡献。为了确定全书的框架，并保持写作风格的统一，我们在撰写之前就共同商定了提纲，在撰写过程中多次进行细致的讨论，在定稿时，由肖晓负责提供“名词解释”，而我本人则对全书内容认真进行了订正，对通篇文字加以润色。

在脑科学这样一个发展得极其迅速的“终极的疆域”，许多问题见仁见智，众说纷纭。在本书中，我们在充分展现自己观点的同时，也对不同的观点作了尽可能公允的评述。我们无意臧否他人，但是对一些有争议的问题，确实需要经过热烈而又理性的讨论，在某种程度上达
成更接近真理和客观现实的共识，这就是我们的目标。我们不可能作全面的评述，这超出了我们的能力，篇幅也不容许，但是我们选择的几个分支以及讨论的问题既有学术意义深远的，又有大众感兴趣的，可以说有一定的代表性。另一点需要说明的是，本书叙述科学内容时一般不涉及具体的实验细节，而是更多着眼于相关科学问题的讨论。这种讨论不仅要求参与者（包括作者和读者）熟谙科学内容，而且对问题有深刻的思考。

近年来科学家对大脑奥秘的探索取得了飞速的进步，同时也面临着强劲的挑战。本书的两位作者在神经科学领域有多年工作经验，基于对这一领域发展趋势的分析，扼要介绍了其中的几个重要分支——感知、记忆、意识研究的现状和进展，由此引出若干重要问题的讨论，如感知机制的新认识对哲学观念的深刻影响、对记忆痕迹研究的曲折道路引出的启示、世界之结——意识探究的困难，也指出了明日脑科学的主题将是破译心智活动的本质。本书还以相当的篇幅，讨论了公众关心的脑疾患诊治、类脑人工智能、脑机接口等对社会有深远影响的重大话题。

近年来科学家对大脑奥秘的探索取得了飞速的进步，同时也面临着强劲的挑战。本书的两位作者在神经科学领域有多年工作经验，基于对这一领域发展趋势的分析，扼要介绍了其中的几个重要分支——感知、记忆、意识研究的现状和进展，由此引出若干重要问题的讨论，如感知机制的新认识对哲学观念的深刻影响、对记忆痕迹研究的曲折道路引出的启示、世界之结——意识探究的困难，也指出了明日脑科学的主题将是破译心智活动的本质。本书还以相当的篇幅，讨论了公众关心的脑疾患诊治、类脑人工智能、脑机接口等对社会有深远影响的重大话题。

杨雄里，复旦大学教授，脑科学研究院学术委员会主任，《辞海》副主编。1963年毕业于上海科技大学，1980—1982 年在日本国立生理学研究所进修期间，获日本学术博士学位。1985—1987年先后在美国哈佛大学和贝勒医学院工作。1991年当选中国科学院学部委员（院士），2006年当选第三世界科学院院士。长期从事神经科学研究，特别是视网膜神经机制的研究，取得了若干重要成果，曾获中科院、*、上海市自然科学一等奖，被评为上海市科技精英。曾任中国科学院上海生理研究所所长、中国生理学会理事长、《生理学报》主编、Progress in Retinal and Eye Research等国际学术杂志编委等。主持过多项神经科学科研项目（973项目、国家自然科学基金委重大项目等）。
肖晓，复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员，博士生导师。复旦大学类脑研究院认知神经科学中心执行主任，民建上海市委人工智能专委会副主任，上海青年科技启明星。2007年毕业于西安交通大学，2012年获复旦大学神经生物学博士学位后，在美国耶鲁大学完成博士后研究及工作。2018年作为引进人才回国后，获国家重点研发计划、国家自然科学基金委、美国心脏学会FDA项目等多项研究资助。近年来，应用多学科手段，对情感障碍和认知缺陷的环路和分子机制进行研究，取得一系列重要成果，在神经科学权威期刊上发表多篇学术论文。现任Journal of Biomedical Science等3种国际学术杂志编委。

前言 / 001
第1章 科学的终极疆域 / 005
第2章 感知的本质 / 017
第3章 记忆之谜 / 033
第4章 意识——世界之结 / 043
第5章 脑疾病症结 / 056
第6章 人类智能vs人工智能 / 067
第7章 脑机接口——变科幻为现实 / 081
第8章 启示和思考 / 092
名词解释 / 105
参考文献 / 115
图片来源 / 121

近年来科学家对大脑奥秘的探索取得了飞速的进步，同时也面临着强劲的挑战。本书的两位作者在神经科学领域有多年工作经验，基于对这一领域发展趋势的分析，扼要介绍了其中的几个重要分支——感知、记忆、意识研究的现状和进展，由此引出若干重要问题的讨论，如感知机制的新认识对哲学观念的深刻影响、对记忆痕迹研究的曲折道路引出的启示、世界之结——意识探究的困难，也指出了明日脑科学的主题将是破译心智活动的本质。本书还以相当的篇幅，讨论了公众关心的脑疾患诊治、类脑人工智能、脑机接口等对社会有深远影响的重大话题。

杨雄里，复旦大学教授，脑科学研究院学术委员会主任，《辞海》副主编。1963年毕业于上海科技大学，1980—1982 年在日本国立生理学研究所进修期间，获日本学术博士学位。1985—1987年先后在美国哈佛大学和贝勒医学院工作。1991年当选中国科学院学部委员（院士），2006年当选第三世界科学院院士。长期从事神经科学研究，特别是视网膜神经机制的研究，取得了若干重要成果，曾获中科院、*、上海市自然科学一等奖，被评为上海市科技精英。曾任中国科学院上海生理研究所所长、中国生理学会理事长、《生理学报》主编、Progress in Retinal and Eye Research等国际学术杂志编委等。主持过多项神经科学科研项目（973项目、国家自然科学基金委重大项目等）。
肖晓，复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员，博士生导师。复旦大学类脑研究院认知神经科学中心执行主任，民建上海市委人工智能专委会副主任，上海青年科技启明星。2007年毕业于西安交通大学，2012年获复旦大学神经生物学博士学位后，在美国耶鲁大学完成博士后研究及工作。2018年作为引进人才回国后，获国家重点研发计划、国家自然科学基金委、美国心脏学会FDA项目等多项研究资助。近年来，应用多学科手段，对情感障碍和认知缺陷的环路和分子机制进行研究，取得一系列重要成果，在神经科学权威期刊上发表多篇学术论文。现任Journal of Biomedical Science等3种国际学术杂志编委。