《大脑传》荣获第十八届文津图书奖,为首部中文通俗脑科学全史

2023-04-24 06:43 大众报业·半岛新闻阅读 (2093847) 扫描到手机

□半岛全媒体记者  孟秀丽

4月23日,第十八届文津图书奖颁布,首部中文通俗脑科学全史《大脑传》荣获文津奖!

文津图书奖是国家图书馆主办并联合全国图书馆界共同参与的公益性图书奖项,设立于2004年,每年举办一次。因其评选机制完备、评委学科背景丰富、评审过程公正,文津图书奖被誉为最纯粹、干净的奖项。在许多读者心中,更是将文津奖看作图书界的“诺贝尔奖”。

本届文津图书奖在近2000种参评图书中,经过多轮讨论和评审,最后评出了19种获奖图书和38种推荐图书。《大脑传》正是19种获奖图书之一,实至名归!

《大脑传》探讨的问题是,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?这本书既回顾了人类几千年来探索大脑艰难而激动人心的历程,又全面讲述了脑科学研究对计算机、人工智能、脑机接口等领域的诞生和发展产生的深远影响,堪称一部宏大的脑科学史诗。

不管从哪个角度来看,这本书都配得上“大脑传”这样宏大的称谓。

美国五院院士、加州大学系统荣休校长、美国科学促进会前主席、美国国家科学基金会前主席理查德·C. 阿特金森在看过之后是这么说的:“这是我一生中,出版界出版的所有关于脑的图书里最好的那一本(没有之一)。”

大脑让人类成为万物之灵,而人类对大脑的深层次认识才刚刚开始。

大脑,这个“已知宇宙中最复杂的物体”,吸引了人类历史上无数最聪颖的头脑去破解它的秘密。就让我们跟随《大脑传》,对“脑”这个神秘又重要的器官,一探究竟。

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?

1655年,丹麦解剖学家尼古拉斯·斯丹诺提出了一个革命性的理念——“如果我们想要理解大脑的功能以及大脑的运作方式,而不单单是描述其组成部分,那么我们就应该将大脑视为一台机器,并拆解开来观察其如何运转。”

丹麦医生尼古拉斯·斯丹诺(1638—1686)为我们探索脑功能的大部分现代方法奠定了基础。他还创立了地质学、发现了肌肉的工作原理,并且是第一个意识到女性有卵子的人。

斯丹诺的远见卓识深刻地影响了其后几个世纪的脑科学研究,并且是科学家对大脑这个非凡器官的认知能够取得显著进步的根源所在。

在此后的350多年里,科学家们研究大脑的方式一直都遵循着斯丹诺的建议:窥探死亡的脑组织;切下活脑的一小块并加以研究;记录神经细胞(神经元)的电活动;甚至在最近,通过改变神经元的功能来诱发惊人的结果。

盖伦在2世纪用猪开展了令人毛骨悚然的实验。实验证明,控制运动的器官是脑,而非心脏。图片来自一部出版于16世纪的盖伦著作集的扉页。

现在,我们可以使一只小鼠记住它从未嗅过的气味,使健忘的小鼠获得良好的记忆力,甚至可以使用电流改变人类感知人脸信息的能力。我们也正在越来越详尽地描绘出人类和其他生物复杂的脑功能图谱。我们可以随意改变一些物种特有的脑部结构,进而改变其行为。我们还能使一个瘫痪的人通过意识控制机械臂,这体现了我们对大脑日益深入的理解所能带来的深远影响。

1991年一期《科学》杂志的封面,展示了科学家首次使用fMRI探究脑活动。这项突破以及封面上这幅令人惊叹的图片标志着脑研究领域的一个重大转折。

但我们也并非无所不能。至少在目前,我们无法在人脑中人为地创造精准的感官体验(致幻剂能做到这一点,不过是通过一种我们无法控制的方式),尽管我们已经可以在小鼠实验中进行这种精准的操作。在最近的一组实验中,两个科学家团队训练小鼠在看到一组线条后舔食瓶子中的水,并用仪器记录下小鼠脑中视觉中枢的少量细胞对这些图像的反应。这些研究者随后使用复杂的光遗传学技术,在小鼠相关的脑细胞中人为地重现了这种神经元活动的模式。这时,尽管小鼠处于完全黑暗的环境中,它们却表现得仿佛看到了这些线条一样。对于这种现象,一种解释是对于小鼠而言,这种神经元活动的模式与“看见”在本质上是相同的。我们需要更多巧妙的实验来验证这种猜想,但现在,对于神经元网络的活动模式是如何创生出知觉的这个问题,我们距离答案已经不远了。

患者S3(凯茜·哈钦森)在中风后四肢瘫痪。在美国布朗大学约翰·多诺休的实验室里,她正用脑控制一个机械臂来吃苹果。这是十几年来她第一次能够靠自己进食。她在之后表示:“控制机械臂感觉挺自然的。”

关于有史以来人类对大脑认知的科学进展,神经科学家马修·科布教授在《大脑传》这本书中介绍了几个世纪以来有关脑的发现,向读者展示那些超凡脱俗的智者(尽管他们中的一部分人已被世人遗忘)是如何发现大脑是产生思想的器官并探索脑的运作机制的。

马修·科布

“一生一遇”的脑科学图书

美国五院院士(会士)、美国国家科学基金会前主席、美国科学促进会前主席理查德·C. 阿特金森称赞这本书是“我一生中出版界出版的所有关于脑的图书里最好的那一本(没有之一)”。

神经科学家、清华大学药学院鲁白教授评价这本书说:“这是一部有趣而又引人思考的科普著作。它用有创意的手法描述了人类对大脑认识的历史,不仅展示了人类是如何一步一步理解自己的大脑是如何工作的,还启发了我们未来该如何做脑研究。作者不仅知识渊博,而且对大脑的工作机制有着自己独到的见解,并常常迸发出一些闪光的思想。”

了解脑科学过去与现状的“不二之选”

人文社科领域的学者也对这本书赞不绝口。首都师范大学哲学系资深教授陈嘉映称赞这本书是了解脑科学过去与现状的“不二之选”。复旦大学新闻学院教授马凌称赞《大脑传》是一本“精彩绝伦的科普书”。

《大脑传》

作者:[英] 马修·科布

译者:张今

出版时间:2022年4月

出版社:中信出版集团

在《大脑传》这部巨著里,作者马修·科布以脑的隐喻为切入点,介绍了人类对大脑认识史上一个又一个里程碑,以及那些做出伟大发现的科学家。从心智源自心脏的观点到把脑视作机器的机械观,从电与神经活动的关系到神经系统的神经元学说,从神经信号如何表征信息到脑功能的局域化定位与分散式分布之争,从把脑看作一成不变的电路到把脑视作一个具有可塑性的网络。

作者历数了人类对脑认识的曲折演进历程,讲述了脑科学研究对计算机、人工智能等领域的诞生和发展产生的深远影响,勾勒出了一部群星闪耀、波澜壮阔的科学史诗。