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前言 人人都有一個(gè)不可思議的大腦

心算8 388 628 乘2得多少，預(yù)備！開始！你能在非常短的幾秒鐘時(shí)間里計(jì)算出結(jié)果嗎？有個(gè)年輕人能在短短幾秒鐘的時(shí)間里對這組數(shù)字進(jìn)行24次2倍相乘運(yùn)算，而且每次都能算得對；一個(gè)男孩能夠在任何時(shí)候告訴你當(dāng)時(shí)的時(shí)間，甚至是在他睡著的時(shí)候；一個(gè)小姑娘能判斷20英尺開外物體的尺寸；還有一個(gè)小孩6歲的時(shí)候就能畫出栩栩如生、充滿視覺沖擊力的圖畫，她還舉辦過個(gè)人作品展覽。不過這幾個(gè)孩子中沒有一個(gè)能學(xué)會(huì)自己系鞋帶，事實(shí)上，他們的智商都低于50。

大腦可真是一個(gè)令人驚訝的東西。

你的大腦也許沒有那么古怪，不過它也是非常特別的。作為地球上最復(fù)雜的信息傳感系統(tǒng)，你的大腦能識(shí)別這張漂白了的木頭(紙)上面黑色并歪歪扭扭的玩意(字)，然后推導(dǎo)出其確切含義。為完成這項(xiàng)奇跡，你的大腦要發(fā)射出一股股電流，噼啪穿行于由腦細(xì)胞構(gòu)成的數(shù)百千米長的回路里。腦細(xì)胞非常小，這句話末尾的句號里可以容下數(shù)以千計(jì)的腦細(xì)胞。眨眼之間大腦就完成了所有這些過程。同樣不可思議的是，盡管大腦是我們身體的重要器官，但我們中的很多人竟一點(diǎn)也不了解大腦是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。

于是，就有了這樣一些奇怪的現(xiàn)象。盡管當(dāng)大腦在集中注意力的時(shí)候是不能同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)操作的，但是我們卻都嘗試過邊開車邊打手機(jī)；雖然處于緊張狀態(tài)下的大腦工作效率會(huì)明顯下降，但我們卻還是創(chuàng)造出了高壓的辦公室工作環(huán)境；學(xué)校設(shè)計(jì)成現(xiàn)在這樣的結(jié)果就是讓真正的學(xué)習(xí)不得不發(fā)生在家里。如果這些現(xiàn)象害處不大，也許會(huì)很有趣。出現(xiàn)這些現(xiàn)象，要?dú)w咎于這樣一個(gè)事實(shí)，即腦科學(xué)家很少與教師、企業(yè)家、主修教育的學(xué)生、會(huì)計(jì)師、主管以及CEO們交流，除非你手邊就有《神經(jīng)科學(xué)雜志》(Journal of Neuroscience)，否則你就是外行。

這本書旨在讓您成為腦科學(xué)方面的內(nèi)行。

12條大腦定律

我的目標(biāo)就是向你介紹我們所知道的關(guān)于大腦如何運(yùn)轉(zhuǎn)的12件事情，我稱其為大腦定律。對每一條定律，我先介紹一些科學(xué)知識(shí)，然后提出一些想法，來研究如何將定律運(yùn)用到我們的日常生活中去，特別是如何在職場和學(xué)校中運(yùn)用。

首先，人類還不習(xí)慣每天在桌旁一坐就是8小時(shí)。從進(jìn)化學(xué)的角度來看，我們的大腦是在運(yùn)動(dòng)中不斷進(jìn)化的，我們的祖先每天要步行至少12英里。直到現(xiàn)在，人類的大腦仍然渴求運(yùn)動(dòng)方面的體驗(yàn)，尤其是在久坐的人群中間。這就是為什么運(yùn)動(dòng)可以提高人類腦力的原因(大腦定律1)。在長期記憶、推理、注意力和解決問題能力方面，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人比習(xí)慣久坐的“沙發(fā)土豆”們要表現(xiàn)得出色得多。我深信，將適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉整合到8小時(shí)工作和學(xué)習(xí)中，必將會(huì)成為一種潮流。

我們不會(huì)注意無聊的事物。讀者肯定注意過這樣一個(gè)現(xiàn)象：在一個(gè)典型的幻燈片演示中，人們對無聊的情節(jié)常常無法集中精神(大腦定律4)。演示者必須用幾秒鐘的時(shí)間抓住觀眾的注意力，并將這種注意力維持10分鐘左右。在第9分59秒的時(shí)候，必須做些既能調(diào)動(dòng)觀眾情緒又與主題息息相關(guān)的事情，以重新吸引人們的注意力并重新開始這一循環(huán)。此外，大腦也需要休息。這就是為什么在這本書中我用故事來說明我的觀點(diǎn)。

是不是在下午3點(diǎn)左右會(huì)感到疲倦？那是因?yàn)槟愕拇竽X真的想打個(gè)盹兒。如果能小睡一會(huì)兒，你的效率可能會(huì)更高。一項(xiàng)研究表明，小睡26分鐘讓美國宇航局飛行員的工作效率提高了34%。另外晚上是否獲得足夠的休息，將會(huì)影響你第二天的頭腦敏捷度。睡眠好，思維好(大腦定律7)。

在書中我們將認(rèn)識(shí)一位奇人，他可以同時(shí)閱讀兩頁書，一只眼睛看一頁，并且能永遠(yuǎn)記住每頁書中的內(nèi)容。而我們中的大多數(shù)人往往忘性大于記性，所以，我們必須不斷重復(fù)以便記憶(大腦定律6)。當(dāng)你了解了大腦的記憶規(guī)則，你就會(huì)明白我為什么要主張消除家庭作業(yè)這個(gè)概念了。

本書將解釋為什么兩歲孩子表面上看起來反叛的舉動(dòng)，實(shí)際上卻是他強(qiáng)烈探索渴望的表現(xiàn)。嬰兒對這個(gè)世界不具備很多知識(shí)，但他們卻知道如何獲取它們。由此可見，人類是天生、強(qiáng)有力的探險(xiǎn)家(大腦定律12)，即使在我們自己打造的人造環(huán)境下，這種探索的天性也從未離開過我們。

沒有處方

書中每章結(jié)束之處所提出的一些想法不是解決問題的處方，而是希望人們重視現(xiàn)實(shí)世界研究的號召。正是我過去的工作激發(fā)了寫作本書的初衷。我的專長是研究精神疾病的分子基礎(chǔ)，而我真正的興趣在于基因與行為之間關(guān)系的研究。所以，在我職業(yè)生涯的大部分時(shí)間都在為那些迫切需要分子生物學(xué)專家參與的研究項(xiàng)目做私人顧問，于是便捷足先登地觀察了很多涉及染色體和心理功能的研究工作。

在工作中，我偶爾會(huì)遇到一些文章、書籍，它們竟然宣稱要基于腦科學(xué)的“近期進(jìn)展”改變我們教書和做生意的方式。我當(dāng)時(shí)覺得誠惶誠恐，擔(dān)心作者是不是閱讀到了我沒有掌握的一些文獻(xiàn)。我曾涉獵腦科學(xué)的幾個(gè)研究領(lǐng)域，但我對能夠指導(dǎo)教育和商業(yè)的實(shí)踐卻一無所知。事實(shí)上，如果我們能夠理解人類的大腦是如何知道怎樣拿起一杯水這樣的問題，那就已經(jīng)是一個(gè)很了不起的成就了。

其實(shí)也沒有必要恐慌。那些聲稱腦研究可以指導(dǎo)我們?nèi)绾纬蔀楹媒處煛⒑眉议L、出色的商界領(lǐng)袖或?qū)W生的主張實(shí)在是不足為信。本書之所以呼吁研究大腦，只是因?yàn)槲覀兯赖牟蛔阋猿蔀橐?guī)范。我想通過本書嘗試抵制社會(huì)上流傳的種種神話，如“莫扎特效應(yīng)”、左腦 / 右腦人格，為了讓孩子進(jìn)入哈佛大學(xué)，在他們還在子宮里的時(shí)候給他們聽語言錄音帶，等等。

返回叢林

現(xiàn)在，我們對大腦有了一些了解，這要?dú)w功于多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)家們的共同努力。他們是研究大腦組織的生物學(xué)家、研究行為的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家、研究腦組織如何與行為關(guān)聯(lián)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家以及進(jìn)化生物學(xué)家。雖然我們對大腦是如何運(yùn)作的還知之甚少，但人類的進(jìn)化史告訴我們這樣一個(gè)事實(shí)：在一個(gè)不穩(wěn)定的室外環(huán)境下生存，人類會(huì)遇到各種各樣的問題，我們大腦的主要功能就是解決這些問題。我稱這為大腦的性能圖。

書中探討的每個(gè)主題——運(yùn)動(dòng)、生存、回路、注意、記憶、睡眠、壓力、感覺、視覺、性別以及探索，都涉及這個(gè)性能圖。我們的祖先為了生存四處走動(dòng)，我將其理解為運(yùn)動(dòng)。環(huán)境的不穩(wěn)定性導(dǎo)致我們大腦的構(gòu)成方式極其靈活，讓我們能夠通過探索來解決問題。從犯過的錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)，吸取教訓(xùn)，以便我們能夠在野外環(huán)境中生存，這意味著要留意某些事情，并以一種特殊的方式創(chuàng)造記憶。雖然幾十年來，我們一直將這些能力“隨手”塞在了教室和辦公室小隔間里，但我們的大腦實(shí)際上是為了人類能夠在叢林和草原生存下來而發(fā)展的，我們還沒有超出這一點(diǎn)。

我是個(gè)好人，就是脾氣有些暴躁。因此，出現(xiàn)在此書中的研究文章，首先要交給波音公司(我曾為這家公司做過一些咨詢)的一個(gè)機(jī)構(gòu)審核，這個(gè)機(jī)構(gòu)被戲稱為MGF：梅迪納壞脾氣。書中的各項(xiàng)研究都經(jīng)過同行評審后發(fā)表在學(xué)術(shù)刊物上，并多次被引用。(還有大量的參考資料沒有收入此書，為方便閱讀，讀者可以通過查詢www.brainrules.net了解它們。)

從總體上看，書中所進(jìn)行的研究主要想說明的問題是：類似教室這樣的教育環(huán)境、類似辦公室小隔間這樣的職場環(huán)境，都是有違天性的，不適合人類大腦充分發(fā)揮功能。如果你想做些變動(dòng)，可能要把它們通通拆掉，然后重新開始。

從很多方面講，重新開始是本書的全部意義所在。

定律2 大腦一直在進(jìn)化

我兒子諾亞4歲的時(shí)候，一次他從后院撿了根棍子拿給我看。我對他說：“年輕人，你的棍子不錯(cuò)啊。”他非常認(rèn)真地回答我：“這不是棍子，是一把劍！舉起手來！”我于是順從地將手舉向空中。我們都笑了起來。這次短暫對話我至今仍記憶猶新，原因是，當(dāng)回到房間時(shí)，我意識(shí)到兒子剛剛向我展示了人類獨(dú)特的思維能力——一個(gè)經(jīng)歷了數(shù)百萬年進(jìn)化而來的能力。他在不到2秒鐘的時(shí)間里就做到了！

對一個(gè)4歲的孩子來說，這可是個(gè)不輕的任務(wù)。其他動(dòng)物也擁有強(qiáng)大的認(rèn)知能力，但人類思考問題的方式與它們有著質(zhì)的不同。人類從樹上到草原的“旅程”給了我們一些有別于其他動(dòng)物、人類獨(dú)有的身體結(jié)構(gòu)，并給了我們利用這些人類所共有的身體結(jié)構(gòu)的獨(dú)特方式。我們的大腦是如何并且為什么會(huì)以這種方式進(jìn)化呢？

還記得我在前言中提到的性能圖嗎？大腦進(jìn)化成如此，似乎旨在持續(xù)的運(yùn)動(dòng)中、在不穩(wěn)定的室外環(huán)境下解決與人類生存相關(guān)的種種問題。大腦的生存策略就是幫助人類活得足夠長久，以便把基因傳給下一代。這就對了：這一切都?xì)w結(jié)為“性”。生態(tài)系統(tǒng)是殘酷的，摧毀一個(gè)生命和扶持一個(gè)生命同樣輕松。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，曾經(jīng)在地球上存在的99.99％的物種今天都已經(jīng)滅絕了。我們的身體，包括大腦，抓住了任何能夠幫助人類生存下來的遺傳適應(yīng)。這不僅為所有的大腦定律奠定了基礎(chǔ)，它也說明了我們?nèi)祟愂侨绾握鞣澜绲摹?/p>

有兩種方法可以幫助人類戰(zhàn)勝殘酷的環(huán)境：變得更強(qiáng)壯或者變得更聰明。人類選擇了后者。看起來真令人難以置信，這樣一個(gè)體質(zhì)柔弱的物種竟然通過給大腦增加神經(jīng)元的方式，而不是通過為骨骼增加肌肉的方式接管了地球。不過，我們就是做到了，科學(xué)家們花費(fèi)了大量的氣力，試圖找出人類是如何做到這一切的。朱迪 德洛奇(Judy DeLoache)對這個(gè)問題進(jìn)行了廣泛的研究，她是調(diào)查科學(xué)領(lǐng)域里一位備受尊敬的研究員，雖然婦女常常被勸阻從事調(diào)查科學(xué)研究，但目前她在弗吉尼亞大學(xué)很受器重。她研究的重點(diǎn)是人類的智慧。她特別關(guān)心的是：如何將人類的認(rèn)知從其他動(dòng)物思考各自世界的方式中識(shí)別出來？

她的主要貢獻(xiàn)之一是識(shí)別了人類的特質(zhì)，將人類從大猩猩中分離出來，該特質(zhì)就是使用象征推理的能力。我的兒子在揮舞“樹棍”劍時(shí)，正是運(yùn)用了這種能力。當(dāng)我們看到一個(gè)五邊形時(shí)，我們并不總是將它識(shí)別為一個(gè)簡單的圖形，而更容易把它認(rèn)做美國的軍事指揮中心五角大樓，或者是克萊斯勒微型面包車。我們大腦能夠識(shí)別符號對象的本身含義，同時(shí)，又能識(shí)別符號對象所表征的其他事務(wù)，或?qū)⒎枌ο笞R(shí)別成其他所能想到的事務(wù)。德洛奇稱這為雙重表征理論(dual representational theory)，表述得正式些就是，這個(gè)理論描述了人類所具有的一項(xiàng)能力，即，將某些特征和含義歸結(jié)于并不真正具有這些特征和含義的事物身上的能力。說得直白些，人類可以虛構(gòu)出并不存在的事物。我們之所以成為人類，是因?yàn)槲覀兡軌蛳胂蟆?/p>

現(xiàn)在，請你試著在手上畫一條垂直線。它就只能是一條垂直線嗎？如果你知道如何將某一特征加在并不真正具有這些特征的事物身上時(shí)，它就不只是一條垂直線了。讓我們繼續(xù)，現(xiàn)在，在垂直線下方畫一條極短的水平線，

數(shù)字1出現(xiàn)了；再在垂直線上方加個(gè)圓點(diǎn)，又出現(xiàn)了字母“i”。直線并不一定就意味著只是一條線，它能夠代表你認(rèn)為它應(yīng)該意味的任何事物。某個(gè)含義被固定在某個(gè)符號上，只是因?yàn)檫@個(gè)含義沒有被強(qiáng)加到別的事物身上。你所要做的就是，讓每個(gè)人都同意該符號就應(yīng)該代表這個(gè)含義。

一些想法

鑒于這些數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在所建立的期望每個(gè)大腦與其他大腦以同樣的方式學(xué)習(xí)的學(xué)校系統(tǒng)有什么意義？在商業(yè)領(lǐng)域，特別是在充斥著各種文化經(jīng)驗(yàn)的全球經(jīng)濟(jì)條件下，以同樣方式對待每個(gè)人是否有意義？這些數(shù)據(jù)為我們應(yīng)該如何教育孩子，以及孩子長大找到一份工作后，我們又應(yīng)該如何對待作為雇員的他們，提供了強(qiáng)烈的啟示。我對現(xiàn)有的學(xué)校系統(tǒng)有幾點(diǎn)擔(dān)心：

(1)現(xiàn)行的教育體制是建立在一系列期望的基礎(chǔ)上的，它希望一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)該在一定的年齡達(dá)到。然而，沒有理由懷疑大腦會(huì)重視這些期望，同齡的學(xué)生顯示出了很大的智力差異。

(2)兒童的這種智力差異會(huì)深深影響學(xué)生的課堂表現(xiàn)，對此已經(jīng)有相關(guān)測試證明。例如，10%左右的學(xué)生在我們期待他能夠閱讀的年齡時(shí)大腦的布線還沒有布置好，這時(shí)他們還不能閱讀。簡單地基于年齡的同步教育模式，最終只能產(chǎn)生一個(gè)與腦生物學(xué)不匹配的適得其反的結(jié)果。

對此，我們能做些什么呢？

小規(guī)模班級

人們早就認(rèn)識(shí)到，在其他所有條件等同的情況下，規(guī)模較小、師生關(guān)系更親密的學(xué)校，與規(guī)模大、教室大的學(xué)校相比，可以創(chuàng)造出更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。大腦定律可能有助于解釋為什么小規(guī)模的更好。

鑒于每個(gè)大腦都是不同的，能夠讀懂學(xué)生心靈的能力是教師手中的一項(xiàng)利器。大家可能還記得我在前面“生存”一章中講到的，心理理論接近于讀心術(shù)，是人類最可能獲得的能力。心理理論被定義為：能夠理解別人內(nèi)在動(dòng)因的能力，以及基于已掌握的知識(shí)構(gòu)建一個(gè)可預(yù)測的“他人心理如何運(yùn)作的理論”的能力。這種能力使教師得以訪問學(xué)生的內(nèi)心世界，使教師能夠及時(shí)了解學(xué)生在什么時(shí)候?qū)χR(shí)還存在困惑，以及學(xué)生在什么時(shí)候?qū)χR(shí)已經(jīng)掌握。它還給敏感的教師以寶貴的反饋意見，了解他們的教授是否正在轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)，它甚至有可能說明教師這種敏感性的程度。如今我相信，掌握先進(jìn)心理理論技能的人，是成為信息有效傳播者的一個(gè)最重要的因素。

學(xué)生在不同時(shí)間以不同程度理解復(fù)雜的知識(shí)，一個(gè)老師只能留意數(shù)量有限的學(xué)生的心理活動(dòng)，所以一個(gè)班級的學(xué)生數(shù)量必須有所限定，當(dāng)然越小越好。小規(guī)模班級預(yù)示著學(xué)生較好的表現(xiàn)，這里的原因很簡單，因?yàn)槔蠋熆梢愿玫亓粢獍嗉壷忻恳粋€(gè)學(xué)生，這也意味著掌握了先進(jìn)心理理論技能的老師有可能成為一位好老師。如果是這樣，現(xiàn)有的心理理論測試就可以像邁爾-斯布里格斯性格測試(Myers-Briggs personality tests)那樣被用于區(qū)分好老師和不合格的老師了，或者它也能幫助人們考慮是否可以選擇教師作為自己的職業(yè)。

個(gè)別教學(xué)法

這又與那個(gè)提倡在一個(gè)年級實(shí)行更多個(gè)性化教學(xué)的古訓(xùn)有什么關(guān)系呢？這個(gè)勸告是建立在一些堅(jiān)實(shí)的腦科學(xué)理論基礎(chǔ)上的。研究員卡羅爾 麥克唐納 康納(Carol Mcdonald Connor)正在做的研究，是我所見的及時(shí)個(gè)有能力迎面處理人腦存在的這些差異的研究。她和同事把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的閱讀教學(xué)方案與一個(gè)聰明、全新的電腦程序A2i相結(jié)合。該軟件采用人工智能技術(shù)，能夠確定用戶閱讀能力所處的水平，然后適應(yīng)性地選擇練習(xí)來訓(xùn)練學(xué)生，以彌補(bǔ)學(xué)生存在的任何不足。

當(dāng)該程序被用在標(biāo)準(zhǔn)閱讀課上時(shí)，取得了廣泛的成功。學(xué)生使用這個(gè)程序越多，他們考試分?jǐn)?shù)就越高。有趣的是，該程序在與正常的閱讀教學(xué)結(jié)合使用時(shí)，它產(chǎn)生的影響十分巨大。單獨(dú)的教師教學(xué)或者單獨(dú)的程序使用效果都不這么明顯。當(dāng)老師以正常方式給學(xué)生授課時(shí)，由于學(xué)生智力發(fā)展的不均衡，他們的學(xué)習(xí)會(huì)出現(xiàn)差距。如果放任不管，這些差距將會(huì)導(dǎo)致一些學(xué)生的學(xué)習(xí)成績越落越遠(yuǎn)，那么一個(gè)正常而可怕的影響就是：學(xué)生不能理解并掌握教師的教學(xué)內(nèi)容。該軟件可以確保這些差距不會(huì)被放任不管。

這就是未來教育的發(fā)展趨勢嗎？因材施教的個(gè)別化教育并不是一個(gè)新理念。使用代碼代替人工教學(xué)也不是什么革命。但將兩者結(jié)合在一起卻可能是一個(gè)絕妙的組合。我希望腦科學(xué)家和教育學(xué)家一起進(jìn)行一項(xiàng)“三管齊下”的研究：

(1)以先進(jìn)的心理理論技能對教師以及未來的教師進(jìn)行評價(jià)，用四個(gè)主要測試中測量同理心(empathy)的方法對他們進(jìn)行測試。以統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式，確定教師的這種能力是否會(huì)對學(xué)生的課堂表現(xiàn)產(chǎn)生影響。

(2)為不同年級、不同科目開發(fā)適應(yīng)性軟件，實(shí)驗(yàn)它們的效果。推廣那些與康納刊登在《科學(xué)》雜志上的實(shí)驗(yàn)工作方式類似的軟件。

(3)以不同組合形式測試以上兩種想法。增加師生比例分別是典型和優(yōu)化情況時(shí)的幾種混合環(huán)境，然后比較結(jié)果。

這么做的原因很簡單，因?yàn)槟悴荒芨淖冞@樣一個(gè)事實(shí)，即人類的大腦都是不同的。每個(gè)學(xué)生的大腦，每個(gè)員工的大腦，每個(gè)客戶的大腦都是以不同方式塑造的，這就是大腦定律。你要么接受它，要么忽略它。目前的教育體制選擇了后者，這對我們非常不利。舊的體制應(yīng)該被拆除，并重新設(shè)想新的體制，要以曼哈頓計(jì)劃的規(guī)模為決心建立個(gè)別化教學(xué)。除了其他事項(xiàng)之外，我們最有可能拆除的是以年齡為基礎(chǔ)的年級結(jié)構(gòu)。

公司也可以嘗試運(yùn)用心理理論來選拔領(lǐng)導(dǎo)人，連同“大規(guī)模定制的”方法一道區(qū)別對待每一個(gè)員工。我敢打賭，很多公司會(huì)發(fā)現(xiàn)，在他們單位就有一個(gè)偉大的籃球運(yùn)動(dòng)員，但是他們卻讓他去打棒球。