作者:袁一雪 来源:中国科学报 发布时间:2024/10/23 11:01:47
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13年,潜心打磨一本精彩的脑科普书

 

科学不断发展,有些观点会随着研究的深入而发生迭代甚至改变。从事一辈子科学研究的复旦大学 学院退休教授顾凡及深知这一点。

2011年,顾凡及完成《脑科学的故事》创作出版后,没有停止对神经科学领域前沿科技的探索。“近些年,在神经科学领域里,有关意识问题、脑机接口和智能机器这几个领域最为引人关注,争论也最为激烈。许多核心问题至今并无定论。”顾凡及告诉《中国科学报》。为了加入热点问题,同时也为修正和补充前版书籍的内容,顾凡及再次与上海科学技术出版社携手,撰写并出版《脑科学的故事(第三版)》。

《脑科学的故事(第三版)》,顾凡及编著,上海科学技术出版社2024年8月出版,定价98元。

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从文学到科学

“告诉我爱情藏身在何方?是在脑海,还是在心房?”顾凡及从莎士比亚在《威尼斯商人》中的一句话,引出一章的主题。从汉语的“心”到英文的“heart”,从古埃及人制作木乃伊时对心脏的区别对待,到西方医学之父对心脏和大脑的看法,再到近现代以来的科学研究,最终得出结论:即使心脏真对心智有所贡献,那也只是通过脑产生的间接贡献。

顾凡及就是这样引经据典、深入浅出地将人类最为神秘的器官——大脑,用引人入胜的方式展示在读者面前。这样的写法与他酷爱阅读科普书有关,至于从事脑科学的科普写作,只因他想弥补当初在工作时曾经忽略的神经科学知识,“我是数学专业出身,毕业后却转到神经科学领域工作,直到退休,对于自己没有系统学习脑科学不禁有点遗憾,所以想再补补课,写给与我在年轻时类似的后来者,我觉得是很有意义的。”顾凡及表示。

为写好与脑科学相关的书籍,顾凡及重新拿起书本,系统阅读神经科学教科书。他先翻遍中英文的相关书籍,找到非专业人事可以迅速入门但并不肤浅的教科书,又在担任Cognitive Neurodynamics的杂志主编期间,利用在全球邀请审稿人的机会,搜集500多位专家的个人网页,从中发现了许多有趣的脑科学网站供自己学习。

在系统自学了脑科学和认知神经科学的标准教科书,以及大量有趣材料之后,顾凡及觉得自己还能再发挥些余热,“就这样下定决心把脑科学科普作为自己余生的事业”。

有科普有质疑

在阅读和写作的过程中,顾凡及时常思考:这些知识从何而来?为什么历史上有的认识能逐渐成为共识,有的则被证伪?有些观点即使成了共识的知识,甚至被教科书录用,或者被媒体报道一致叫好的知识,就一定对吗?

带着这些疑问,顾凡及继续他的写作历程。事实上,在《脑科学的故事》第一版中,除了趣味性的科学故事之外,顾凡及就尝试加入科学家探索成功或失败的故事。在最新出版的第三版中,他加入了尚无定论的热点,并毫无偏见地摆出各方意见,有时会有依据的给出点评,甚至会提出自己的看法。“虽然自知我的看法未必就一定对,但至少这些看法有据可考,供读者思考。”顾凡及对此解释说。

不仅如此,顾凡及还在第三版中的最后讲了当前意识研究中的争论问题,并做了点评。特别是在近年来比较受人关注的脑机接口方面,他在书中介绍了创伤性、无创伤性和微创三种形式的脑机接口,详细介绍了马斯克的神经联结脑机接口。在写作时,顾凡及并未一味引用媒体大众观点,而是客观地指出尽管神经联结脑机接口在技术上取得明显进步,但思想上并无创新。“通过脑机接口把脑和人工智能融为一体则只不过是一种迷思,其根源在于马斯克对脑科学的一知半解,误把脑当成了一种肉体版的计算机。”顾凡及直言。

围绕另一个热点——人工智能进行写作时,顾凡及明确提出造智能机器应该从脑研究中寻求借鉴,而不能完全走逆向工程的全盘拷贝。“马克拉姆在提出欧盟脑计划时,以十年内在超级计算机上复制人工人脑的失败就是最好的例证。”顾凡及表示。其实,他曾在马克拉姆提出这一目标时,就公开发表了《欧盟人脑计划不大可能在十年内创造人工脑》的文章,并在2014年出版的《脑海探险》2017年出版的《三磅宇宙与神奇心智》以及2019年出版的《脑与人工智能》系列书系中都进行了长篇讨论。

紧跟科学发展保持开放态度

“书中的一些观点是我的一得之见,希望这些地方可以引起读者的思考,也欢迎来同我争辩。这或许对读者如何正确看待这些问题,甚至对决策层的考虑都会有点意义。”业已86岁的顾凡及再次提到书中意见的表达。

除此之外,与第一版相比,《脑科学的故事(第三版)》书中也修订了不少地方。例如第一版中曾提到神经细胞至少有50种不同类型,然而通过十几年的发展,包括欧盟人脑计划、美国脑计划在内的研究,已经将神经细胞的类型拓展到2500~5000种,“这当然是在第一版时我预计不到的”。此外,全球人工耳蜗的使用人数从2011年时的4万例到2022年的超过100万例,人工视网膜的现状等在这十多年里都有了较大改变。

“另外,第一版出版时,霍金斯刚发表了On Intelligence一书,指出脑并非是一种计算系统,而是一种记忆—预测系统,这一观点在当时普遍把脑说成是一种计算机的背景下很有启发性,因此我曾以比较大的篇幅介绍了他的工作。”顾凡及说。但自那之后,霍金斯刚将工作重点转移到具体建立脑机制的理论框架,认为皮层柱是基本单元,执行统一的算法,皮层柱上部和下部的神经元分别识别目标的性质和位置,并称这一理论为“千脑理论”,所撰之书广受好评。这在顾凡及看来,霍金斯刚后面的工作有些误入歧途,误读神经科学中的新发现,只找符合自己预期的结果,罔顾不利于他的事实。于是,在新版中他将这部分完全删除,转而加入美国天普大学计算机与 系教授王培对智能所作的工作定义。

在封面设计上,本书责任编辑、上海科学技术出版社科学编辑部副主任王娜,与美术编辑赵军特别选用了鲜明的黄色,同时选择多彩的神经元网络图像与黑白的大脑结构图形成鲜明对比,既能抓住读者眼球,又能展现大脑内部的复杂与美丽。“此次印刷,我们也从黑白升级为全彩,更直观地展现大脑的复杂结构、神经元的精妙连接以及科学实验中的精彩瞬间,极大地提升了读者的阅读体验和兴趣。此外,全彩印刷能够更好地区分不同的内容板块、图表和示意图,使读者能够快速捕捉关键信息,加深对脑科学知识的理解和记忆。”王娜在接受采访时表示。

“相较于之前的版本,我更喜欢第三版,毕竟13年前我才只写过一本给儿童阅读的科普书,但现在,我已经写作了近10本科普著作,对于如何向公众介绍科普知识有了更多的经验体会。”顾凡及风趣地说。

 
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