2012年7月31日 星期二

在七月三十一日的閱讀

第六部  從教堂、大腦到星球

21 大小與形狀

不管我們如何讚嘆萬物的多采多姿, 我們還是要體認, 生物基本的設計都具有一定的準則, 這個規律最明顯的地方就是生物大小跟形狀之間的相關性。

長X長X長VS長X長
三度空間的幾何學本身, 就是大小和形狀之間具有相關性的主要原因。

科幻一點兒也不科學

大教堂裡的玄機

如果狗像大象


2012年7月30日 星期一

在七月三十日的閱讀

20 大陸漂移說怎麼變正統了?

科學還是人的活動
大陸漂移說變正統, 為什麼短短的十年內會有這麼明顯的改變呢? 在舊理論的指導之下, 用舊的方法蒐集到新事實, 不太可能會改變原來的想法。唯有創造性的想法才是改變一般人觀點的主要源動力。

冰河疑雲
古生代末期的冰河現象, 如果大陸不會漂移, 那麼這種分布狀況將非常難以解釋。如果我們假設某些大陸是接在一起, 之後位置移動。這些疑點自然就會煙消雲散。關於三葉蟲的分布狀況也是如此, 經由大陸漂移學說就可以漂亮地解釋這個難題。

千里一線牽
由於沒有解釋移動的適當機制, 所以漂移理論看起來似乎很荒謬。1932年衞理斯提出一項理論, 希望能在"陸塊不曾漂移"的前題下, 圓滿的解釋古代冰河奇異的分布狀況。他提出的是"地峽"。地峽是指寬度很窄的陸橋。

寧可信其有
蘇契特教授非常欣賞"地峽"這個理論, 認為它可以完全解決了地質史上的難題。事實上, 所有的這些路橋都有一個共同的特質--全都只是想像, 沒有一點直接的證據能告訴我們它們曾經存在過。

"大瞻的假設"解難題
所謂的"不可能"這件事, 通常是我們理論本身在畫地自限, 並不代表大自然真的不會發生。革命性的學說通常會帶來無法想像的事物。當海床從創造地區被推開時, 大陸漂移只是正統新學說"板塊構造理論"的必然結果而已。

擦亮你的眼睛
事實上, 現代人在解讀所有的數據資料時, 兩隻眼睛大概都已經被所謂的正統理論給蒙蔽了。其實在我們這個複雜的世界裡, 並沒有所謂的"純事實"。歷史的教訓從來沒有說正統理論是不可動搖的。因為我的直覺認為, 板塊構造學基本上是對的, 而且我的情感也告訴我, 科學的探究實在太令人興奮了!



2012年7月27日 星期五

在七月二十七日的閱讀

19 碰撞中的異端--維里科夫斯基

維里科夫斯基在"碰撞中的世界"這本書中所提出的一項重要理論: 金星從木星中蹦了出來, 變成了一顆彗星, 最後幾乎和火星撞在一起, 而到了現在的軌道。火星因此離開了正常的軌道, 險些撞到地球。

碰撞中的世界
以上的故事像是深夜電視的劇情。但是每個時代處理異端的方法也有所不同。十六世紀被活活燒死, 或是被拘禁。反觀二十世紀的維里科夫斯基不但獲得極大的名聲, 還賺了不少版稅。簡單的說: 維里科夫斯基自己再創造了一套行星運動科學, 好讓古代的傳說句句為真。

挑戰現代地質學
1955年維里科夫斯基出版了"混亂中的地球"對現代地質學發出戰書, 他從過去數百年的地質學的文獻中, 蒐尋有關大災變的紀錄, 並開始找災變的共同原因, 是因為宇宙中其他星體所產生的電磁力, 來解釋這些現像。


沸騰的海洋
他假設事件影響深遠, 那麼這個事件一定是突然發生的。更新世的巨大冰層, 他認為一定是整個海洋沸騰 起來之後, 再冷卻所造成的結果。但事實上, 冰河並不是一夕之間造成的。維里科夫斯基卻在他所舉的例子中, 把這些地區性的事件向外推衍為全球性的事件。


實在太漫不經心
維里科夫斯基總是使用一些過時的資料。他做事的態度不但不夠仔細精確, 而且還耍了些手段, 變了些戲法。在書中充斥了小錯誤以及片面的事實。對文獻也完全沒有理解。他還認為火成岩中, 藏有數不盡的活生物化石。

不是因為地球翻身
維里科夫斯基的地軸轉動理論不但輸給板塊理論, 就連他的災變論的立場也完全給賠掉了。板塊構造理論的確為漸變論提供了一個漂亮的驗證。

千萬別輕易相信專家
"維里科夫斯基效應"倒是糾出了一個常令人到困擾、同時也非常發人深省的問題--科學對大眾的衝擊性。一個外行人面對專家們不同的意見, 要如何判斷誰對誰錯呢? 


不是人人能贏
現代科學當中有許多基本的想法, 最初都是出自非專業人士所提出的異端奇想。但每一位成功的異端背後, 其實都還有上百個早已被遺忘的人。

2012年7月26日 星期四

在七月二十六日的閱讀

18 不變、漸變、大災難

古代西方人相信, 人類是上帝最寵愛的子民, 所以宇宙中佔有最重要的地位。然而每當科學家發表了一項重大的發現, 就使這個最初的信念受到一次打擊, 愈發顯得人類的不重要。地球的生命已經存在很久了, 人類所佔據的時間, 只是其中最短的一刹那而已。

追悼萊伊爾
1975年我們念英國的地質學家萊伊爾逝世百周年。十九世紀的初期地質學被災變論學者所壟斷, 在1830年出版了他那本革命性的書"地質學原理"第一卷, 宣稱地質史是沒有時間限制的, 提但漸變論的哲學。使得地質學能從神話蛻變為真正的科學。

大壞蛋怎麼稱頌起警長呢?
當我在哈佛大學的圖書館的古書堆中, 無意間發現了一本萊伊爾的"地質學原理", 裡面還有阿格西的的眉批。阿格西是災變論的地質學家, 眉批中雖然處處批評, 但最後仍給了萊伊爾極高的評價。萊伊爾是一名律師, 他用了兩個技巧來使得他的漸變論看起來像唯一真確的地質學理論。

豎立稻草人
首先他先豎立一個稻草人, 以做為眾矢之的。許多後輩以為在那個時代, 真有許多科學家反對漸變論。事實上在萊伊爾那個時代, 災變論者是堅強的實證派, 完全以證據為依歸, 而不是完全是盲目為神學辯解的大師。


煮了一鍋大雜燴
其次, 萊伊爾的漸變論其實是混雜了很多主張的大雜燴。企圖想把實質的主張和方法論的主張混到一起, 以博得大家接受。萊伊爾的漸變論包含著四個不同的主題。


被冷落的主張
第四、自地球成形以來, 它基本上是一樣的; 也就是地球的外貌是一致的。萊伊爾基於這樣的想像, 他提出了一個跟所有證據都抵觸的假設, 整個化石紀錄, 只是大循環中的一小部分而已, 而會一再的重覆發生。


現代地質學雙贏
反觀災變論者, 他們倒是比較實情實說。他們在生命史裡看到了方向性, 更相信生命的演化不會回頭。所以我們事後來看, 他們是對的, 萊伊爾則錯了。事實上現代地質學, 是兩個科學門派的融合漸變論和災變論。方向性和動態平衡這兩種觀念是可以互相協調的。

2012年7月25日 星期三

在七月二十五日的閱讀

第五部  關於這顆地球

17 伯內特牧師的骯髒小行星

英國牧師伯內特在17世紀寫了一本當時非常流行的地質學著作"地球的神聖理論", 他想要把聖經中所說、過去和宋仌所要發生的事情, 完全用地質學的原理來解釋。科學跟宗教跟本就是天生的死對頭, 科學逐漸侵入了原來宗教所佔有的知識領域, 而且宗教還正在節節敗退。

誰才是科學的真正的敵人?
事實上, 科學與宗教間真正的關係, 遠比以上所說的還要複雜多變。科學最永恆的敵人, 並不是宗教, 而是非理性主義。宗教其實常常是積極主動地替科學催生的。獻身於神的伯內特最後是被非理性的力量給打敗的, 其實他是那個時代深具科學精神而又具有理性的學者之一。

看看伯內特怎麼說
伯內特第一個問題, 是追問諾亞方舟時的大洪水到底來自何方? 他認為, 現代的海洋絕不可能把地球上的高山完全淹没。伯內特被迫提出下面的說法來解釋地球的歷史: 地球沈殿成為完美的大圓球, 所含的物質依密度分層排列,最外是空氣, 然後是液體層, 中心是岩石和金屬。人類不服從上帝所遭受的處罰, 地球的災難就發生了, 接連四十年的大雨, 雨水阻止了地下的水蒸氣使得表面爆裂開, 由光滑的表面變成高山和海底。

聖經裡的大災難
依照伯內特牧師的講法, 我們正等著面臨聖經預言和行星物理學推論的大災難。地球上的火山會同時爆發, 然後整個世界變成火海。燃燒完的灰燼將沉降在地球, 於是地球又再度形成一個完美的圓, 接著由基督所掌控的千禧年就開始了。他相信在尋求真理的過程中, 理性和神的啟示是兩個不可能出錯的引導者。


此上帝非彼上帝
伯內特牧師心中的上帝衪創造了物質, 然後設定了物質運行的規律, 然後就讓自然自行運作, 再也不加干涉。他是純粹進行推理, 一如我們常說的"坐在安樂椅上的科學家"。

不再風光
事實上伯內特牧師不但算不上宗教組織中的學術權威, 而且"地球的神聖理論"言本書還給他惹了不少麻煩。伯內特雖然受到許多人的攻擊, 不過也著實的風光了一陣子。但他在1692年出版了一本書, 主張"創世紀"裡上帝只用六天造物的過程只是一個比喻而不是真實的。這本書出版之後他立刻遭到革職的命運。


科學應該理性
其實最後整垮伯內特的人是教條主義跟反理性主義者, 而不是相信神的存在的那一群人。在科學的領域裡, 我們必需用科學和理性的態度來處理事情。不然的話, 我們現在所面臨的問題就不可能得到適當的答案了。


2012年7月24日 星期二

在七月二十四日的閱讀

16 非常大滅絕

約在兩億兩千五百萬年以前, 就是地質史上二疊紀的末期, 幾乎有一半以上的海洋生物族群, 在僅僅數百萬年之內完全消失殆盡。這是地球過去六億年幾次滅絕事件中最嚴重的一次。第二名的是今七千萬年以前, 中生代末期的白堊紀滅絕事件摧毀了生物總數的四分之一, 恐龍和牠的親戚們全數陣亡, 陸地大量驟增的空間, 使得哺乳類當上主角; 最後人類出現坐上了新霸主的寶座。


探索二疊紀大滅絕
多年來古生物學家最感興趣的, 莫過於探究滅絕的原因。但不可諱言的, 所遭受的失敗與挫折也是最大。如果把曾經提出的釋列舉出來, 比曼哈坦區的電話簿還要厚, 同時我們也可以看到人類想像力的最發揮。

因為板塊大融合?
"大陸漂移"理論在本世紀初被提出時, 斥為異端邪說。當科學家對海底地層進一步研究, 興起了"板塊構造學"理論, 也為大陸漂移現象提出了一項解釋機制。當我們追溯大陸漂移的歷史, 果然發現二疊紀的末期整個地球的陸地, 都融接成一個"盤古大陸" 的大陸塊。而造成二疊紀大絕的主因, 也就是這次板塊大融合。


現代生態學帶來了啟示
很多研究指出, 生物棲息地面的大小強烈地影響著生物歧異度。面積越大品種越多。如果我們能估計二疊紀各個不同時期的地面和生物種類, 就可以測試"面積影響生物相" 的假設。大部分的化石紀錄傾向保存淺海當中的生物。所以得把目標鎖定在淺區域的面積。


消失的淺海
分離的大陸分為淺海所包圍, 一但所有陸塊接合在一起, 那接合處的淺海一定就合消失。當各大陸撞在一起會導致洋脊下沈, 而使大陸邊緣的淺海區往下撤退。如果海平面下降到暴露出整個大陸棚, 那麼全球絕大部分的淺海都將消失。而二疊紀晚期很可能就是發生了這種情況。

解決老難題
蕭普夫測試了這種"面積減少, 引發滅絕"的假設。研究二疊紀當時淺海面積及各時期活物的數量。辛伯洛夫發現, 生態學當中有一道描繪"面積和物種數目" 的數學方程式, 很適合這兩組資料。當然面積減少不是唯一的原因, 但兩人所點出的"空間因素", 仍是很具說服力的主要原因。


2012年7月23日 星期一

在七月二十三日的閱讀

15 寒武紀大爆發只是S形騙局

達爾文遇難題
所謂的"寒武紀大爆發"是指寒武紀初的一千萬年到兩千萬年當中, 生物種類急劇增加的現象。他們普遍假設, 整個事件最令人疑感的一點, 就是爆發現象的本身。因此任何的解釋, 都必需說明, 為什麼寒武紀早期是個如此不尋常的時刻。

原來是問錯問題?
這個問題是我們看錯問題的方向, 也許大爆發本身只是前寒武紀所發生的某個問題之後, 無可避免的後果而已。我可以提出兩個關於化石的數量化研究結果, 來支持這種新觀點。這歸功於蘇俄地質學學家對寒武紀地層所做的更精細的研究。在這之前籠統的歸到"下寒武紀", 而造成明顯的大爆發現象。

答案不難, S形而已
古生物學家塞布科斯基以"生物種類的增加"和"前寒武紀末到寒武紀大爆發的末期"這段時間為兩軸, 相互對照畫成一個圖, 結果和我們最常見的生物生長曲線非常符合。這是從少數增生, 到指數成長最後平衡減緩的S曲線過程。如果早期地球生命的趨於複雜也是受到S形生長定律的調控, 那麼寒武紀大爆發也就沒有什麼特殊的地方了。

為什麼等那麼久
史坦利的評論中說"關於寒武紀所引發的疑問, 反而應該是另一個問題: 為什麼要耗費四十億年的時間, 末演化出多細胞生物呢?"我想前寒武紀末所出現的真核細胞, 應該提供了具有決定性的重要因素。因為真核細胞的染色體, 才能有效的進行有性生殖。前面十四章提到"收成原理", 解釋真核生物出現之後的物種, 會呈現S形的巨量增加。

用實驗證明
理論上對數期和平衡期的生物演化方式, 應該有所不同。在70年的中期, 我個人研究的重點就是想界定兩者之間的差異。我的同事和我一直採用隨機的方式來模擬演化樹, 以重心的測量來測量每個"分支"圖形, 理想的分支是鑽石狀, 重心總值接近0.5, 這表示正處於一個完美的平衡狀態。這種定量研究法, 對我們了解寒武紀大爆發有幫助: 首先確認起源於更早的事件, 另外對演化紡錘狀圖的分析, 可以界定寒武紀對數期的時間強度。

2012年7月18日 星期三

在七月十八日的閱讀

14 單細胞無名英雄

生態學是研究生物歧異度和多樣性的一門學問, 它主要是探討生物和環境之間的交互作用, 以便回答演化生物學中最根本的問題:"為什麼有這麼多種生物呢?"

寒武紀大爆發
在古生物學的研究領域中, 一直有兩大謎題, 其中之一是發生在二疊紀的大滅絕件, 另一個則是寒武紀的生物大爆發現象。大概在六億年以前, 短短幾百萬年之間, 絕大部分的每一"門"無脊椎動物都突然出現在地球上。過去四十億年的平靜無波, 而寒武紀有什麼特別? 以致於引起這一場大爆發式的演化活動呢?

頭痛的達爾文
寒武紀大爆發一直讓達爾文很頭痛。所以他在"物種原始"最一版寫道:"這件事到現在止都還沒有辦法釋。所以或許有些人剛好可以用這一個案例, 來駁斥我所提出來的演化觀點。"


眾說紛紜
科學界有兩種不同解釋策略: 首先, 有人說寒武紀大爆發只是一個錯誤的表象。只是剛好時出現了一大堆形成化石的生物。其中有各式各樣的假說。


氧不氧沒關係
第二種說法認為寒武紀大爆發是真的, 而且以極快的速率演化出各種複雜的生物。一定是還到什麼特殊的環境, 才釀成它們急速演化的現象。物理環境或生物環境的改變。但物理性的改變, 並不會讓生物任憑外力擺布而自動演化。


反直覺的收成原理
史坦利教提到"收成原理", 我們直覺一個"收成者"進入到一個新的原始區開始大吃特吃, 這個地區的物種數目應該會減少。而在真正對生物分布進行研究之後, 卻是剛好相反的結果。一個生系統有演化良好的收成者, 那麼這個系統的生物歧異度最大。是因為演化出單細胞原生生物, 們以其他細胞為食, 創造了新的空間使得大肆爆發繁衍。

誰是無名小英雄?
我們怎麼證這說法呢?這個最早的掠食性原生生物可能就是生命史上的無名英雄, 只是或許沒有機會形成化石罷了。不過我們還是可以看到一些間接的證據示, 這些寒武紀的級生產者, 主要以疊積石的形式保存下來。可以在人為沒有掠食者的海洋環境中生存。


創造性的科學
史坦利這種講道理的方法, 並非經由實驗。然學的創造性思想正是這樣。不應該只是機械式的蒐集事實, 也不用歸納法來歸納事實。它是一個非複雜的過, 其中牽涉了直覺、偏見和其他領域已有的創見。最漂亮、最傑出的科學, 就是把人類的判斷和聰明才智, 融合到整個過程的進行。

2012年7月16日 星期一

在七月十六日的閱讀

第四部  課本上學不到的生命史

13 生命的五角大廈
一般人對生命的分類觀念大概不外乎" 不是植物就是物"。這種分類法實在是我們這種大型陸生動物的偏見。

小心分類學家的偏見
分類學家將我們的這種偏見轉變成書本上的教條, 把所有的生物分成動物界和植物界。類體是研究"關係"的理論, 而理論控制著我們的觀念。我們硬將生物劃分為動物、植物二大"界" , 嚴重的扭曲了我們對生命的觀念, 更阻礙了我們了解生命歷史當中的主要特色。

為眾生驗明正身
專家現在認為, 生物最基礎的分別, 並不是"高等"的植物或是動物, 而是在單細胞生物層次: 一類是細菌和藍綠藻, 另外一類則是藻類及原生動物。這二大類都不能歸屬於植物或動物。

曼妙的演化之舞
馬古利斯的真核細胞的起學說, 認為真核細胞是由一群原核細胞共生演化出來的, 也就是說我們的細胞核和粒線體本來源自獨立不同的原核生物。一個生物放群若是想產生重要的演化改變, 它的前題是要能維持大量的基因變異。無性生殖的二十年藻類始終沒什麼變, 但是真核生物的有生殖, 結果在十億年後, 碰!我們所熟悉的各種生物統統都出現了。

第五個生物界
所以光是單細胞生物就可以區分為二大類, 第一類叫"單原生物" 為單細原核生物, 包括細菌和藍綠藻; 另一類是" 原生生物", 即單細胞真核物, 如黏菌和阿米巴蟲。除了原來的植物及動物界外, 真菌不行合作用, 以分泌酵素來消化食物吸取養分, 應該單獨歸屬於自屬的第個生生物界。

三層五界分類法
我喜歡五個界的生物分類系統, 因為它漂亮地解釋了生物多變性及複雜性。依照複雜的程度把生物分成三個層次, 最先是單細原核生物(單原生物), 其次是單細胞真核生物(原生生物), 最後則是多細胞真核生物。第三層生物的歧異度大, 所以必需再細分成三個界, 即動物、植物及真菌。


演化沒有預設立場
乍看之下這三階五大界的分類系統, 表面上似乎暗示了生命歷中不可避免的進步。在整體地球生物史的發展過, 單元生物主宰了三分之二到六分之五的時間, 我們看不到穩定進步現象。從寒武紀大爆發創造了一大堆多細胞生物以後至今, 就再也沒有更新的設計出現了。

2012年7月12日 星期四

在七月十二日的閱讀

12 河蚌殼端的小魚

事實上達爾文認為, 生物過於精妙的設計對於他的理論而言, 反倒是一大難題。

天擇的真正任務
完美的器官當然具有明顯的好處, 但是最困難的一點, 就在於解釋這些器官如何產生。天擇所扮演的應該是建設性的角色, 它透過一連串的中間步驟, 把一堆看似沒有用的零件綜合起來, 形成一個具有確定功用的大架構。

蘭西蚌的小魚
我最鍾愛的例子, 就是幾種附在蘭西蚌身上的小魚。這個由胚胎囊和外套膜所模擬的小魚, 還能隨著水流擺動, 就好像正在游泳。 


為什麼要偽裝
那麼蚌為什麼要堑牠的尾端偽裝一條魚呢蘭西蚌特別的生殖生理可以給我們一點線索。當大魚經過時企圖吃這條魚時, 蘭西蚌馬上奮力一縮, 把胚胎囊中的小幼蟲往外一噴, 有一些幸運的被大魚吞進去而跑到鰓裡。

不完美也有用
現代演化生物學家的解決之道, 就是提出一個" 預先適應"的概念。基本原則就是主張某種構造並不需要怎麼變動, 就可以改變功能。這樣我們可以解釋中間階段的結構為什麼會存在了, 因為它可以一面發展新功能, 但又能同時保留舊功能。

尋找兩個條件
如果能找到中間形態的蚌, 且牠們雖然使用偽裝魚的某些特徵, 但並不是以繁殖為目的。其次我們必需能找到這條原始偽裝魚的其他功能, 而且打從一開始就有其存在的價值。蘭西蚌的兄弟--李姑蚌就能符合第一項件。牠的外套膜的律動就能吸引魚的注意。而蘭西蚌本身就滿足了第二項條件, 具有其他的功能。

人民的聲音就是上帝的聲音
若以常識來引導科學探究的過程, 則是非常不適當的, 因為它代表著許多文化上的偏見。那些批評達爾文的人就是依照自己的常識來推論"緩慢改變的形態, 一定表示它的功能會逐漸增強"。每一位哲學家都知道"人民的聲音就是上帝的聲音", 這句老諺語是完全不能適用到科學上的。

2012年7月10日 星期二

在七月十日的閱讀

11 綠竹、秋蟬與亞當斯密斯

大自然的現象有時比人類最奇幻的想像還要驚人。公元999年一種中國竹子開花任何了, 從此這種竹子都嚴守規律, 大約每120年開花結子一次。竹子的開花週期很少低於15年, 有些甚至會超過150年以上。不過由於歷史少有紀錄, 所以這點並沒有定論。

為什麼這麼神奇?
任何植物的開花週期, 應該都是受到體內的生物時鐘所控制, 而非外在環境訊息。竹子精密的開花週期, 為這種主張提供了最好的證據。

十七年蟬怪現象
牠們的幼蟲長期住在地底下, 整整十七年的時間, 僅靠著吸吮大樹根的汁液過活。奇特的是在這麼多年後, 百萬隻的幼蟲竟會在幾週之內一起爬出地面, 蛻變為蟬, 並於交配產卵之後死亡。竹子和蟬"為什麼?"有這樣的演化。這似乎反映著整個物種的秩序與和諧, 但這對族群中的個體到底有什麼好處?

大自然的經濟學政策
這點和亞當斯密斯所極力主張的, 不受何限制的"自由放任"經濟政策, 正是導向和諧經濟的最佳途徑。達爾文把亞當斯密斯的經濟原理轉用到大自然, 建立了天擇說; 所以我們若想替大自然的和諧現象尋求解釋時, 一定要從生物體的個別利益著手。這對它們究竟有什麼好處?

讓你吃不完
在大自然的歷史當中, 有絕大部分都是弱肉強食的適應故事。這些弱勢生物花樣百出的的避敵技巧說也說不完。而竹子和蟬都採用一種不同凡響的避敵策略: 大大方方的現身, 但只有幾十年或上百年才一次, 不過一但出現, 就多得讓掠食者吃不完。套個演化術語, 這就是所謂的"超量滿足"。

十三與十七的奧秘
我們有13和17年蟬, 但怎麼就沒有12、14、15、16、18年蟬呢? 我們仔細分析, 便可以發現, 13 和17有幾個共通性: 它們都很長, 長到超過敵人的壽命; 另一方面這兩個數字都質數。以大質數為生命週期, 便可以和敵人生命週期相逢的機率降到最低。所以13或 17對蟬來說, 實在是個幸運數字。達爾文早說過, 生存就是不停的競爭。



2012年7月9日 星期一

在七月九日的閱讀

10 樹癭蠅為什麼吃掉自己的媽媽?

"天擇論"有什麼理由勝過"神造萬物說"呢? 神具有高度的智慧所創造的生物當然同樣有智慧。達爾文很了解這點, 所以將打擊的重點放在與完美智慧所創造的世界極干格不入的地方, 來突顯兩方論點的不同。

先別噁心
科學並不是一種" 組織起來的普通常識"; 它最燦爛的地方, 在於重塑了我們的世界觀, 以強有力的理論打破我們所謂直覺這種古老以人為中的偏見。樹癭蠅的例子, 有兩條不同的生長發育途徑。有時會採一般的生殖方式, 從卵孵化出小蛆, 經過幼蛆和蛹蛻變的階段, 最後成蠅破蛹而出。但在某些特殊的情況下, 雌蠅會以"孤雌生殖"的方式, 幼蟲直接自己的體內生長直接吞噬母體。

恐怖或不恐怖, 要比較
為什麼這些昆蟲會演化出這麼恐怖的生殖方式? 要回答這個問題演化生物學常用"比較法"來研究。我們只要拿同種的正常生殖的雌蠅來比較。當有食物時(蕈菇類)孤雌生殖一代又一代的繁殖下去。沒有食物時就發育為有翅膀的正常蠅了。生物為了適應環境會調整生命中的各種活動, 以增加生存的機會。這種調整作用稱為"生活史策略"。

留得青山在, 不怕沒柴燒
在眾多學說中最成功的當屬麥克阿瑟和威爾森於1960年代中期所提出的"r與K選擇論"。採"犠牲形態方面的細微調整, 而極度擴充生殖精力"的演化壓力, 稱為r策略家。環境資源接近最高負荷量的生態環境內,還不如少生一點, 這種識時務者就是K策略家。

三代同堂
我們終於了解樹癭蠅奇怪的生殖方式了。牠們演化出"提早生育, 並縮短每一代的時間"這種適應途徑, 成為善用r策略的高手。生物學家在其他生活在相同玾境的昆蟲身上, 也發現類似的生存策略。蚜蟲也是很早就能生育, 更誇張的是三代同堂都同時擠在同一個個體上。幸運的是蟲不會被自己的小孩吃掉。

少武斷, 多了解
現在我們應讓會同意當初乍看下的怪異現象, 其實是蠻合理的吧。對某些環境狀況來說, 這可能還是最佳的生存策略。生長發育速率緩慢、懷孕期很長, 而且每胎大多只生一個的人類, 應該算是登峰造極的K策略家。

2012年7月6日 星期五

在七月六日的閱讀

第三部  匪夷所思的演化世界

9 可憐的愛爾蘭鹿

令人激賞的動物
愛爾蘭鹿頭上的那對角, 全長大約有十二英尺長,沒有任何一種生物的角可以與其相媲美。演化論證的焦點大多繞著兩個話題: 牠們的大鹿角有何用處? 巨鹿後來為什麼會滅種?

誰殺了愛爾蘭鹿
物種滅絕問題, 是現代古生物學的第一個大戰場。有人護持著舊觀點, 認為物種不會滅絕; 而1812年居維葉以愛爾蘭鹿為例, 來證明滅種的確發生。他建立了物種滅絕的事實, 同時也奠下了地質時間指標的基礎。


什麼時候殺的?
有主張洪水, 也有認為是人類使其滅絕。1846年英國的古生物學家歐文爵士, 在分析愛爾蘭鹿和其他各種證據之後, 鄭重的下了一個結論: 早在人類抵達之前, 愛爾蘭鹿早就全部死亡。


自己的角幹的好事
反達爾文的古生物學者主張"定向演化理論", 這個理論認為演化是直線進行的, 且不是天擇所能控制的。倒底誰殺了愛爾蘭鹿? 答案恐怕就是牠們自己, 牠們自己的角幹的好事。


解開巨鹿角之謎
1930年在朱里安.赫胥黎的帶領下, 提出反擊。使用"生長速率歧異"這個名詞, 來說明體積大的鹿, 牠們的鹿角都來得大。當角變大的問題超過身體變大的利益, 這勢必會停止下來。因為天擇已不傾向如此巨大的身體了。


自己動手丈量
我自己動手測量愛爾蘭鹿。在美國最大愛爾蘭鹿角在耶魯大學, 而全世界最小的愛爾蘭鹿角則在哈佛大學, 也是在美國。


讓數據說話
分別測量79個頭骨和它們的鹿角, 測量的結果顯示鹿角長大的速率是身體體積增加的2.5倍。大鹿有大角, 這只是一個必然相關的結果, 它本身並不一定要有什麼特別的意義。但從前人們一直認為鹿角沒有什麼適應價值, 未必有什麼科學的證據。


武器? 裝飾品?
愛爾蘭鹿角是為了吸引雌鹿的裝飾品? 或是殺死野狼及求偶時和對手戰鬥的武器。但是長達12英尺的巨角, 每年必須脫落重新生長, 工程之浩大比國防預算有過之而無不及。


第三種可能
現在動物行為學家的研究, 雄性動物原本以為是武器的特殊構造, 它們真正的功能只是為了儀式性的戰爭, 為了防止真正戰鬥時發生的傷害或死亡。如果"角"只是相互示威的工具, 那麼愛爾蘭鹿的大鹿角就有它適應上的價值和意義了。


因為適應不良
這種巨鹿愛爾蘭繁盛的時間非常短, 總共才延續了一千年的氷間期, 隨之而來的凍原氣候無法適應, 而氷河消退隨之而來的茂密森林環境也無法適應, 所以便逐漸的滅種了。



2012年7月5日 星期四

在七月五日的閱讀

8 人類的嬰兒是胚胎

尷尬的人類
應該沒有人能否認靈長類是最典型的早熟哺乳動物。但是人類卻是一個相當明顯又尷尬的例外。為什麼在所有的靈長類中, 某些特徵(尤其是大腦)顯得最為早熟的人類, 卻有個比靈長類祖先的嬰兒更無助、發育也更不完全的的嬰兒呢?

懷胎十月還不夠
我認為, 人類的嬰兒在剛出生, 甚至一直到九個月大的時候, 都只能算是個胚胎。如果媽媽能在懷孕一年半後才生下嬰兒, 那人類的新生兒就會有和其他靈長類一樣, 擁有標準早熟的特徵。在許多重要方面, 成年人類仍然保留著許多靈長祖先的幼年期特徵; 這也就是演化上所謂的"幼態持續"現象。

不成熟的腦袋
重要的是, 人類的腦袋在出生之後, 只有成熟個體四分之一的腦容量, 而且仍然以胎兒時期的速度快速的發育。許多哺乳類動物在出生時, 腦部幾乎發育完成了, 而其他靈長類只會在出生後再發育一小段時間。

人類為何"早產"?
我們特別大的腦袋, 使得人類必然得改用其他的生殖策略才能夠順產: 縮短懷孕期, 而且在大腦只有成熟體積的四分之一大小時, 就要分娩。我們的腦子大小可能已經達到它所能增加的最上限。大腦這個人類演化最重要的特質, 終究限制了自己體積繼續生長的可能性。



2012年7月2日 星期一

在七月二日的閱讀

7 小孩是大人真正的爹

人類竟是發育遲緩的猿猴?
阿道斯寫"幾經仲夏天鵝逝"小說, 中故事主角史托易特發現活到兩百多歲的子爵, 變成了老猿。這個故事的靈感來自"胎兒化理論", 這是波爾克在1920年提出的, 他的論證是基於人類和靈長類或哺乳類的幼兒有許多驚人的共點, 但卻跟牠們成年的動物很不一樣。

重要的共同特徵
超二十種的重要的共同特徵中的六項:
一、我們圓球狀的顱骨, 是容納大腦之處。人類可能因保留胎兒快速生長所以腦袋比較大。
二、我們擁有比較幼年化的臉。人的臉部輪廓較平直, 顎部牙齒較小, 而眉脊也比較低。
三、枕骨大孔的位置。我們的是在頭顱的正下方, 使得腦袋直立在脊椎骨的上方能直視前方。
四、人類腦骨的接縫較晚接合, 其他骨骼也都有延遲鈣化的現象。一直到成人以後才能接會。
五、女人陰道的方向是朝下的。人類的姿式是面對面,哺乳類胚胎期一樣, 到了成年轉到後面。
六、我們擁有強壯的大腳趾, 而且沒有旋轉來與其他四趾相對。增強了站立行走的耐力。

荷爾蒙不平衡論
波氏假設, 人類的演化起因於荷爾蒙平衡狀態的改變, 使得人類整體發育遲緩下來。但一項單純的荷爾蒙改變, 怎麼導致如此複的形態變化呢? 我相信這個理論基本上是對的, 它即使不是人類演化的最主要方式, 也應該是基本模式之一。

拯救有用事實
我認為, 沒有人能否認"延遲現象"存在於人類的演化歷程。這種傾向在整個靈長類演化的過程中, 不停地持續進行。在所有生物中, 人類絕對擁有最長的幼兒期、兒童期和青少年期。人類是幼年期最長的動物, 生命期有三分之一都花在成長上面。

起步晚, 走得更遠
在人類的例子中, 幼年期的特徵可以隨時動用, 多少就控制了我們特別的適應方向。人煩是一種極善於學習的動物, 我們並不特別強壯, 跑得也不快, 體格不是最優美的, 繁殖力也不算快; 我們的優點就是腦子大, 有很充足的能力從經驗中學習。

2012年6月29日 星期五

在七年六班的閱讀

6 人類演化的灌木叢和通天梯

瑪麗. 李基的大發現
1975年10月31日, "紐約時報"第一版的頭條新聞是"坦尚尼亞化石將人類的起源追溯到三百七十五萬年以前"。這是瑪麗. 李基博士的發現, 她認為這些碎片很可能就是巧人的遺骸。根據目前最普遍的說法, 南猿被認為是人屬的直系祖先。大家為什麼會對這幾個比南猿晚一百五十萬年的下巴和牙齒, 感到這麼興奮呢?

到底有沒有失落的環節?
我認為瑪麗所發現的應該是我們現在所知, 最古老的人類化石。這種演化"樓梯"的比喻, 限制了我們思考人類演化的模式。長久以來我們一直在尋找一種單一逐步進化的轉變次序, 常說的"失落的環節"其實也就是失落的樓梯橫木

建造演化的樓梯
諷刺的是這個樓梯的譬喻就先否決了非洲猿在人類演化史上所可能扮演的角色。因為非洲猿雖然是站著走路, 但是腦容量只有現代人的三分之一。但是當現代演化論興起之後, 原先反對聲音就消失了。因為天擇可以獨立對每一種特質產生作用, 而有所謂的"鑲嵌式演化"。所以南猿被認為是人屬的直系祖先


引發爭端
然而當1930代, 另一種猿被發現後, 有一個小問題開始產生了。人類學家被迫承認同時有兩種南猿同時存在。1964年路易士和他的夥伴為東非發現的新物種命名(巧人), 引起了一陣重新評估人類演化問題的狂潮。他們認為巧人更有可能是人類的祖先。這對樓梯模型想法是個很大的壞消息, 可能的後代怎麼會和假設的祖先同一時代?

查漂亮的成績單
路易士和瑪麗的兒子查在1973年提出了一張漂亮的成績單; 挖到了一個幾乎完整的頭骨, 腦容量接近800立方公分, 接近三百萬年。這是當時近十年來最重要的發現。這項發現證實, 巧人不是目前已知南猿的直系後代。

錯誤的比喻
如果我們承認過去曾有三種互相沒有傳衍關係,且同時存在的人科動物, 那我們的演化樓梯將變成什麼樣子呢? 我認為錯不在演化過程的本身: 問題出在我們對演化的運作, 始終持著一個錯誤的想像。換句話說, "樓梯"的比喻是錯的。

"灌木叢"理論
"灌木叢"這個想法對: "化石紀錄當中突然出現某些新種, 且我們很難追蹤它們後續的演變化"這種事實, 是對我們所了解的演化理論的一種合理預測。演化的的次序是像灌木的枝條一樣旁枝分岔到最頂端。新品種如何產生? 大部分的生物學家可能會同意用"異位演化理論"來解釋。

看不到的改變
如果"演化"就是這些邊陲小族群快速形成新種的歷程, 那它們的化石紀錄我們幾乎不可能偵測到新種產生的過程。因為它發生得太快, 而且範圍很小。所以代智人並不是演化命定的產物, 只不過是"類人猿"這一個曾經燦爛、豐富一時的小灌木叢中, 最後僅存的一根小枝幹罷了。

2012年6月28日 星期四

在七年五班的閱讀

第二部  我們的故事

5別緊張, 程度不同而已

海馬迴之爭
歐文與赫胥黎是和達爾文同時代的比較解剖學家。歐文他認為海馬迴是現代智人特有的構造。赫胥黎他證明全部的猿類, 都有這個小海馬廻。在1861年4月整個大英帝國都在觀賞他們所展開的大戰。

唯有人類例外?
達爾文本身雖然接受"人類與其他動物在各方面是連續"的假設, 但他仍不敢輕易暴露他這個"異端邪說"。直到1871年, 他才鼓起勇氣出版"人類傳衍"。承認我們和黑猩猩之間具有連續性, 根本沒有多大差別, 我們若能接受這個事實, 得到的不但更多, 也可以更謙卑; 甚至享受、體認天合一的快樂和喜悅。

只是程度差異而已
雖然歐文學派在成年黑猩猩與人類身上所發現的差異, 並不是完全的無的放失, 但是這種差異並沒有性質上的不同。我們若是一部分一部分的來看, 依照次序和次序來比較, 人和黑猩猩是完全一樣的, 只是相對的大小和生長的速率不同而已。

觀念溝通的獨特性
那些堅持人類獨特性的科學家提出了另一種說法, 他們認為人類和黑猩猩的心智能力之間, 有一個難以跨越的大鴻溝。最近的說法集中在語言和觀念形成, 但是利用教黑猩猩手語來溝通, 己獲得初期的成功, 別太低估了我們的黑猩猩親戚了。

整體基因的差異
金恩和威爾遜在1975年4月11日" 科學"期刊上發表的研究結果, 最後整體來說, 人類和黑猩猩兩者的遺傳基因差別非常非常的小。兩者之間要比姐妹品種之間的差別更小, 那又是什麼原因使我們和黑猩猩在外形及行為上, 有這樣大的差異呢?

破解矛盾
這個矛盾的解答一定是: 有某些特定的基因, 它們的功能必然能產生更遠大、更廣泛的效應; 換言之, 這些基因所影響的層面, 一定是整個生物體, 而不是一個個單一的特性。所以, 如果這些關鍵基因發生些微的改變, 可能造成物種之間很大的分岐。研究歸因於基因調控系統的突變。

真是異想天開
雖然說人和黑猩猩的實驗在科學觀點上非常誘人, 但這也絕對不是道德及政府所能允許的實驗。不管怎麼樣, 如果我們能發現某種和我們這群最接近的親戚交談的方法, 那麼這種誘惑力大概也就大大的降低了吧!

2012年6月27日 星期三

在七年四班的閱讀

4 先別蓋棺論定, 達爾文還沒死呢!

沒有比宣告某些常見的主義已經死亡, 更能引起大眾及學者的注意力了。

達爾文主義死了嗎?
貝塞先生在1976年發表了一篇名為"達爾文的錯誤" 的文章, 宣稱達爾文主義已經死亡, 還替他守靈。但他在替"天擇"蓋棺時, 並沒有提出任何新的證據。他只是指出達爾文在推理時, 犯了一點小錯誤。


天擇, 美麗的珍珠
貝塞認為達爾文主義是爛到核心裡去, 但我卻發現達爾文主義的中心, 是一顆最美麗、最燦爛的珍珠! 達爾文理論的中心思想就是"天擇"--所謂最適應的存活下來, 把他們較好的特性散播在族群之中。


適應等於生存?
達爾文在"物種原始"的前面四十頁的大部分篇幅, 用來談論育種專家如何用人工選擇來養鴿子。達爾文的這個比擬有問題, 貝塞認為大自然既然不能提供"適應性"一個獨立的選擇標準, 所以天擇便是套套邏輯!


適應不等於生存
但是, 我堅持相信達爾文是對的, 而貝塞等人是錯的。其實, 對"適應"(這裡的適應是與生存獨立開來講的)的判斷標準, 是可以應用到大自然的。在真正的自然界, 達爾文式的演化, 也是生物對改變中的環境的反應。


絕非套套邏輯也!
"適者生存"並不是一種全真邏輯, 也不是唯一可以想得到、可以對演化史做合理解釋; 它是可試驗的。這些敵對理論不但愈發顯現天擇的可試驗性、抵得住挑戰, 且敵對理論也使它的範疇更加精確、明白。


天擇充滿創造力
達爾文主義的本質, 主要就是要主張"天擇能夠創造最具適應力的生物"。 "變異"無所不在, 也沒有一定的方向目標: 但是, 變異僅提供了原料, 天擇才是改變演化路徑的指標。天擇保留了較適當的變異, 逐漸層層堆砌, 建造出生物適應性。


迥異的命運
我非常同意: 人們常發現科學家力主的所謂事實, 到頭來也不過是當時流行信念所激發的遍見而已。但達爾文做了兩件命運迥異事。首先, 他讓整個科學界都相信, 演化的現象的確發生; 其次, 則是他提出"天擇為演化的機制" 這項理論。


受歡迎是有原因的
如果, 天擇並不等於進步, 那麼它能在科學界廣受歡迎的原因, 就不是因為貝塞所說的"適合當今的政治氣候"。如果, 天擇理論包含一個對"適應性" 的獨立評判標準, 那它也不會是一種套套邏輯。天擇現在能受到歡迎, 必然是因為能成功的解釋我們目前不完美的演化資料。我倒覺得達爾文不但不會就此長埋地下, 反而還要與我們長相廝守呢!

2012年6月26日 星期二

在七年三班的閱讀

3 "演化"大奇航

達爾文、拉馬克和海克爾教是十九世紀最了不起的演化生物學家。但在他們著作的最初版本中, 卻都沒有用過"演化"這個字。他們為什麼不用演化這個字? 而生物改變的故事, 又是怎麼和演化這個字扯上關係呢?

"演化"的演化
達爾文之所以避免使用演化這個字來描寫他的理論, 其實有兩個原因。第一是在當時, 演化在生物學已被賦予一個很專門的技術性意義。1744年賀勒爾率先創造了"演化"這個子, 來描述他的胚胎學"先成理論。直到1859 年賀勒爾的理論已經瀕死, 在理論宣告死亡後, 演化這個字就可以重新定義了。

"演化" 不代表"進步"
另一個原因是當時"演化"這個字已經是很普遍的英文字, 這種演化的意義包含了一種進步性的發展觀念。而達爾文他對這個詞通俗使用時, 無可避免地會扯上" 進步", 感到很不舒服。

都是史賓塞惹的" 禍"
演化這個字最後會帶著"遺傳"加上"變異"的意義, 並在芇語裡廣為通用, 完全是因為史賓塞大力宣傳的緣故。對他而言, 演化是任何事物發展的最高定律。史賓塞的著作" 第一原理""生物學原理", 經常使用"演化" 這個字, 來描寫生命物質的變伈。其次, 他不認為"進步"是物質內在的力量, 而是與外在合作的結果。

早知如此, 何必當初
諷刺的是, 幾乎僅有"演化理論之父"達爾文一個人繼續堅持: 生命的改變只會導致生物對環境產生更好的適應, 並不會導致"進步" 那種抽象的理想。但是大部分不熟悉這個領域的人, 還是會把演化和進步看成同樣的東西。

生物不分貴賤
把生物演化與進步擺在一起的錯誤方式, 持續造成許多不幸的後果, 人類驕傲自大的來源。自認為是其他數百萬物種的統治者, 而不認為它們都是我們的兄弟姊妹。以前的科學家放棄了達爾文正確性高的"代代相傳, 略有差異"這個詞, 而用演化來取代, 以致產生的誤, 會我覺得這實在是件很不幸的事。




2012年6月25日 星期一

在七年二班的閱讀

2 與虎共餐五年情

如果有人問:"在英國小獵犬號軍艦上的自然學家是誰?" 如果答"當然是達爾文了!"那就錯了。事實上, 船上的醫師麥克密克, 才是官方指派的自然學家。達爾文既然不是小獵犬號軍艦上正式的自然學家, 那他為什麼上船?

達爾文上船之謎
達爾文之所以跟隨小獵犬號航行, 原本的功能是要當船長費茲羅同行的友伴。那為什麼船長會想要這個才認識一個月的人來當五年航程的同伴呢? 因為當時船長不但需獨自吃飯, 不能和下屬有任何的社交活動。而必需有一位紳士身分的友伴才能陪他吃飯, 而達爾文也確實有紳士身分。

船長吃飯
可是要如何吸引一名紳士和他一起航行五年呢? 算來算去, 就非從事博物研究的人員莫屬。所以透過貴族朋友邀請一位自然科學家。經由達爾文在劍橋的老師介紹, 見面之後頗為投緣, 於是就一言為定, 要在船上陪他吃每一頓飯。


告假返鄉
官方的自然學家麥克密克, 受到行政職責所限, 不能離船大肆採集,所以沒有多久達爾文收藏的動植物量, 就遠超過他了。一怒之下決定稱病回家, 在1832年4月搭上泰河號返回英國。這件事突顯社會階級對科學史的重要性, 如果達爾文不是有錢醫生的兒子, 他就不會有上船的機會, 沒有鉅額的財產, 也無法專心做研究。


餐桌上的風波
兩人的政治立場相左, 不幸的蓄奴問題還是搬上了飯桌, 成了他們公開爭執的導火線。當達爾文搬出去和其他軍官搭伙, 幾天後費茲羅態度軟化, 送了一封正式的道歉信給達爾文。但是船長海上的權威是至高無上的, 所以達爾文在海上的這些日子, 時時忍受著不能公然反對之苦。

無聲的叛變
達爾文在海上的這五年當中, 一直是位信仰虔誠、標準的好基督徒。還想要當一位鄉村牧師。而改變的哲學觀點是不是受不了費茲羅對上帝武斷的說法, 而想出的破解之道。但是, 懷疑的種子一定是他在船上冥然沈思時, 開始播下及滋長的。

鬱悶的達爾文
在這裡, 我們設身處地的想像一下他的環境: 每天要和獨裁的船長吃飯, 而這個人的話又絕不能反駁。天知道這五年不停的疲勞轟炸, 對達爾文哲學思想和演化學說中的唯物及反神觀點, 所扮演的催化刺激功效, 要遠大於加拉巴哥群島上的那一群鷽鳥咧!

2012年6月22日 星期五

在七年一班的閱讀

第一部  達爾文時代

達爾文您在等什麼?
達爾文在1838年發展出極端激進的演化論之後, 竟拖拖拉拉了將近二十一年, 直到華萊士快要從他手中奪走"演化發現者"的榮銜之際, 才急忙忙地出版他的演化理論。


靈光乍現
在隨著小獵犬號的五年當中, 達爾文的筆記中記載他對於"物種轉變"方面的思考。那時他已深信"演化"是已經發生、而且是正在持續進行的事實。在達爾文的自傳中寫到:"1838年10月的一個晚上, 讀馬爾薩斯的" 人口論", 突然間, 我的腦中蹦出了一絲靈感: 在競爭的狀況下"優勝劣敗", 若這種情形經年累用延續下去, 就會造成新種的產生。"


奇怪的沈默
達爾文何以拖延了二十多年, 才發表他的學說呢? 這件事的動機必然很複雜,原因不單單是證據累積不足而已, "恐懼"這個因素一定也扮演了某種重要的角色。以當時29歲的達爾文, 沒有任何的專業工作, 所以他應該不會為了提倡一個別人眼中的歪理邪說, 而把自己的前程搞砸了吧!


邪說大公開
在十九世紀前半, 演化的觀念其是常被人提到的"邪說"。有兩本達爾文早期的筆記近年被公開了, 裡面記錄了很多他敢想卻不敢公開的主張, 這思想就是"哲學唯物論", 它主張物質是任何"存在" 的基礎, 所有心理和精神現象都只不過是其副產品。


無法扼抑的智慧之光
這些想法在當時來講, 實在是太邪惡了。因此達爾文即使在自己的第一部大著作"物種原始"裡頭, 也不敢提出來, 還是做壯膽做了暗示性預告。十年後, 他實在不能掩藏自己的思想了, 於是在"人類傳衍"及"人和動物的情緒表達"(1872年印行)書中提出他的想法。


白色恐怖
達爾文在1827年於愛丁保大學念書時, 就親身體驗過思想遭受箝制的恐怖。他的朋友布朗發表過一篇論文, 以唯物的觀點討論生命和心靈, 經過激烈的討論後, 所有提到這篇論文的東西都被刪除掉。然而達爾文科學成就的內涵, 就是對西方傳統思想一個最大的挑戰。

2012年6月20日 星期三

在八年十一班的閱讀

前言  這樣的生命觀點   古爾德

"天擇"其實很簡單
天擇說之難以了解, 並不是邏輯有多複雜。其實基礎相當簡單, 只包含個事實和推出的結論: 第一, 生物會改變, 且遺傳給後代。第二; 生物的後代, 但並不是每一個都有生存的機會。第三、利於個體的變異, 便經由天擇而在族群當中累積。理論的精髓在於, 天擇不僅是淘汰, 它還是演化過程中創造新特性的主要動力。

演化既沒有目的, 也沒有方向
個體所產的變異必需是隨機的, 如果只朝某個"正確"的方向, 天擇就失去創造性的角色。甚次, 相對於產生新種的演化變異, 族群裡的個體變異一定要很小。它之所以難接受, 是達爾文所傳達的訊息裡, 隱藏著激進的涵義, 是當時西方傳統大家還沒有要放棄的概念。

演化既不是進化, 也不是退化
達爾文主張演化沒有特別的目的。個體的努力只是想下一代增加自己基因的比例而已。第二, 演化沒有方向,只是為了能適應環境, 並沒有所謂的進步或退步。第三, 他認為物質是所有"存在"的根基, 而心智、精神或上帝, 只是複雜神經交錯連結後的產物。

自從達爾文以來
這個世界的確是不同了, 它變得更精釆、更有趣、更能提振我們的心靈; 因為我們在大自然裡找不到目的, 所以我們得自己去追尋、去定義.。我們必需對的思想及其衍伸的涵義有真正的認識與了解。

我要替樹木講話
我知道出版由單篇文章所集結成的書, 其實對我們的森林有莫大的傷害,但是就跟兒童作家舒斯博士故事中的勞瑞一樣, 我覺得自己是在替樹木講話。

繽紛的生命
這本書共分為六部, 各自的主題展現繽紛的生命。第二部是達爾文論應用在人類演化。第三部用在特殊生物方面的複雜問題。第四部是用在生命史上"生命形式"的探討。第五部轉移到地球史, 板塊構造和大陸漂移理論。第六部想要理解小的東西, 物體的形狀和它的大小是息息相關的。

社會、政治、科學與人性
第七部或許會覺得和前面不連貫, 但我想把話題轉移到演化思想的歷史--尤其是社會和政治對所謂的"客觀"科學所造成的衝擊。我們要談科學裡隱埋的自大, 以及科學內隱含的政治見。科學並不是直通真的大道。

謝誌
感謝主編特尼斯先生, 以及本書的編輯愛德斯坦和貝克宏。如果不喜歡那些聳動的標題, 儘管去駡特尼斯, 因這些都是他想出來的。

探索生命意義
佛洛伊德講得好, 他認為演化觀念對人類生和思想產生了不可磨滅的衝擊。把人類貶斥到"我們都是動物世界的子民"個事實當中。讓我們像哈代詩中寫的一樣, 繼續去思考、繼續去探索我們為什麼會活在這個世界上。



2012年6月19日 星期二

在八年十班的閱讀

達爾文大震撼  古爾德著  程樹德譯  天下文化出版  2009年2版2刷


導讀  一場醉人的知性之旅  程樹德

怪胎古爾德
古爾德是美式學者中少見的怪胎, 不但專業精深, 學問更是無與倫比的淵博。他進入大學念古生物學, 畢業後在哈佛教書, 受邀在自然史雜誌上寫專欄, 持續了二十多年, 這本就是幾百篇小品的第一本集結。

達爾文突圍
這三十三篇文章範圍很廣, 但是都是由達爾文的演化理論所貫通。如今飽受世人誤解的達爾文, 又得到當代被尊稱美國赫胥黎的古爾德來幫他突圍。


展現達爾文新貌
爾文新貌之所以逐漸展現, 應該歸功於兩方面。近幾十年科學研究的風氣昌盛, 科學史成為一門獨立的新學術, 而達爾文以豐富的著述及成就之偉大, 成為研究的新寵。其次是大量原始資料的出現, 達爾文本人的片紙隻字都不任意銷毀, 各類的文字都被他分類收藏。

這是我們的故事
或計是西方宗教的影響, 西方人對"人類怎麼來的?""我們人類在宇宙中占了什麼樣的地位?"及人類為何活?"等, 一直有很深的關懷。因此演化論自然得提出它自己的看法。

匪夷所思的演化世界
質疑天擇的人, 必然也會問: "精巧如眼睛, 是如何憑演化就產生的?" 達爾文很重視這一種挑戰, 因此謹慎應付。而現代生物學有更多漂亮的證據, 以提出可信的解釋。

課本上學不到的生命史
地球出現有46億年, 直到"寒武紀大爆發" 才出現明顯的生物化石。這件一直深深困擾著達爾文, 而發現了三十多億年前的細菌化石後, 算是部份解決了困境。生物的分類除了動物、植物外, 還要加入, 細菌、真菌和單細胞生物的5界分類法。


關於這顆地球
孔恩認為, 科學不是漸進式的, 而是革命式的。地質學中就有兩個重大的革命事件, 在一番波折後, 確立了它今天的面貌。一個是萊伊爾的"漸變論"。一個是韋格納"大陸漂移"。

從教堂、大腦到星球
理論物理學家都有一個夢想, 想要把物理界的四大作用力, 融合成一個大一統理論。但在生物學的領域, 重大原理實在不多, 但是單純的物理原理, 是我們想要明白生物特性的極根本之處。點出物理對生物的規範性。

科學的應用與誤用
科學家不是離群索居的人, 他們在成長的階段, 也同樣深受當時社會文化偏見的影響, 不知不覺中塑造了他們對大自然的觀點, 而多多少少會扭曲真象。所以我們在剖析錯誤時, 也該提醒自己不要掉入相似的陷阱。

人類本色
第八部力主人性科學其實是"生物決定論"偏見下的研究, 否決了人類主觀努力後, 能改變命運的可能性。而古爾德則力主"生物潛能論", 他認為本性並不要緊, 人既從社會文化學到絕大多數的觀念, 就該致力改善環境並激發潛能。

2012年6月15日 星期五

在八年九班的閱讀

誌謝
過去27年, 很多人都曾參與過本書所報導的實驗。其中有些人在書中簡短的提到, 但是更多人對我的研究貢獻良多, 但是名字卻沒有出現在本書內文中, 有鑑於此, 我首先要做的就是, 向所有我有幸與之並肩研究、或讓我參與過私人生活及知識生涯的人, 致上謝忱。

延伸閱讀

每章都列出十數篇。
(中文版) 自私的基因, 天下文化出版

2012年6月14日 星期四

在八年八班的閱讀

第13章  回到星辰--"腦網"無遠弗界, 永垂不朽

優雅的殘夢
和外祖母麗吉雅的相處時光, 黃昏總是迫不及待每天的例行的音樂之約, 聽麗吉雅的演奏蕭邦。

機器人不可能毀滅人類
一些未來學家不斷的警告我們, 革命性的極端聰明的機器, 將會掌控我們的星球奴役我們。對腦機介面長期的思考與研究, 我對未來充滿了樂觀與期待, 雖然未來會出現某種非常聰明的機械智慧, 但演化出人腦的一連串依序偶發事件, 可能永遠不會出現第二次。人類獨一無二的演化史, 不可能壓縮成任何的演算法。其他的災害毀滅人類的可能性, 遠大於機器人毀滅人類。

再行走計劃--腦機介面的未來用途之一
未來二十年間, 透過雙向連接的腦機介面, 可以為數百萬不能再聽到、見到、碰觸到、抓到、行走或說話的病患, 修復他們的神經功能。我參與創辦的國際合作研究"再行走計劃", 可以讓我們一窺上述的遠景。設計全身性的外骨骼, 幫助脊髓受傷而癱瘓的病人。

價格低廉的療程--脊髓刺激術
經過老鼠的實驗很意外的發現一種簡單、侵入性最小、價格低廉的療程--脊髓刺激術, 很可能成為帕金森氏症最新療法的基礎。

腦功能分區只發生在新生兒皮質發育初期
明確的功能定域化現象與各腦區各自表現單一功能, 主宰了新生兒皮質發育初期的階段。最可能的原因是, 當時腦內的連結正在鞏固當中, 而中樞神經得謹慎的打造它內部現實模型。但是如果要了解人類的意識與自覺, 就必需放眼整個腦袋的電子海洋了。

神經疾病與精神病的區隔, 可能從此消失
腦動力學將成為一種媒介, 透過它, 我們可以看到所有人類心靈的騒動, 精神疾病可能是腦部在列行運作期間, 偶爾出現的同步波。最後我們可以真正認識這些疾病的真貌, 發現它們只不過是腦內動態的擾流而已。

新時代的"腦網"無遠弗界
在2003年3, 我已發起了一項大規模的科學計劃: 創立大腦學園(納塔爾國際神經科學研究所), 位於巴西的偏僻小鎮凱巴。未來希望建立多學門的合作模式, 經由腦機介面的研究, 給我們大不相同的未來。我們的腦部活動會被用來理解虛擬物件、啟動程式、撰寫備忘錄。以及與我們最心愛的腦網中的其他成員, 自由交流。

集體心靈的大熔爐
當我這趟航向未來的臆測之旅, 來到這個地步, 我們可能會好奇: 人類的行動與認知, 擴張到這種程度會是怎麼樣? 將人類腦袋從軀體中解放出來, 可能造成的最驚人後果是: 我們相對性腦, 基於它非凡成就的力道, 可能會征服這個宇宙中最令人渴求的大獎: 你操控自身的物種演化。 
回憶, 就是一種時間旅行
大部人在網路上的分享生活, 暗示了社交饑渴早已深深刻印在人類的天性中。當腦網真的實現, 它將會像超新星爆炸般, 傳遍人類社會組織, 那一天他們可能會集結成某種與今天我們所謂的人類, 非常不相像的生命。
回憶, 就是一種時間旅行。那些記憶是由我們的神經元交響曲的音符織錦, 精心堆積和保存的: 而穿越我們心靈時空連續體的腦波, 就是我們神經元交響曲。

珍藏人類的每一份記憶
假使本章描述的未來果然成真, 你只要再稍稍想像一下, 就不難理解, 我們的子孫一旦獲得這份新智慧時, 可能會決定: 替宇由的後裔子孫儲下巨大的寶藏--將大人類所有的腦部活動紀錄, 都給記載下來, 每一個獨特的心靈終將永垂不朽。




2012年6月13日 星期三

在八年七班的閱讀

第12章  用相對論性腦來計算--掙脫局限, 開啟無限的可能

巴西稱霸足壇的關鍵一擊
1970年6月21日,在高海拔的墨西哥市, 巴西和義大利國家足球代表隊, , 在進行一場公認世界杯足球賽有史以來, 最令人難忘的冠亞軍賽。在連續三十秒不間斷的過程, 有8名球員碰過球。但沒有人知道會產生什麼結果。球王比利傳給隊長阿爾拔圖射門得分。4比1巴西贏得冠軍。

化約策略無法解析複雜的行為
英國物理學家巴洛的著作"不可能"中說的:"如果把層次降得夠低, 所有我們列舉的案例, 都能推演到是由原子組成的, 但是這無助於讓我們了解一本書與一顆腦袋之間的差異。"

十條神經生理學原理的兩大基礎事實
1.幾十億個神經元製造的電流, 散布在高度導電的腦袋內部空間, 將緊密的腦細胞圍住, 進而產生一個分布廣泛的磁場。此一電磁場雖然就絕對強度而言, 相當微弱, 但依然有辦法影響周遭的神經元。
2.由數萬個"長程前饋與回饋的連結"組成的龐大複雜網路, 包括多重多突觸皮質與皮質下廻路, 能提供數千條乃至數百萬條途徑, 讓特定區域的皮質神經元藉由這些途徑, 隨時與腦袋裡其他距離很遠的神經元相互溝通。

視覺皮質也能撈過界, 處理觸覺資訊
1990年代中期, 科學家開始報告許多案例, 顯示視覺皮質跨功能資訊處理, 出現在明確失去視力的病人, 或是實驗室裡暫時失去視力的受測者。許多跨功能資訊處理的和腦內動態效應的證據, 對皮質功能專區的的想法, 構成致命的挑戰。

神經元時空連續體
我認為, 我們所用的腦袋(相對論性腦), 更接近一種具有下列特性的介質: 神經元時空可在其中融合成一個生理時空連續體, 這個連續體能以各種方式受徵召, 以執行所有落在它頭上的任何任務。

相對論性腦假說的物理哲學基礎
愛因斯坦的相對論, 是人類心智產生的相對主義思維最成功的代表。即便全心擁抱相對論, 相對主義的概念還是具有高度的爭議性, 這牽連到一個有爭議的觀點: 科學探索的真義為何?在海森堡的著作"物理學家的自然觀"中寫道" 打從我們捲入這場自然與人的爭辯, 科學就只是其中的一部分, 所以常見的區分法, 都不適用, 也因此將我們導入困境。"在此, 人要對抗的其實是他自己。

相對論性腦假說的生物學限制
"自然演化加諸我們腦袋上的種種生理限制"所扮演的角色, 就好比光之於相對論: 它界定了普適生物常數-- 以此為原點, 日常生活以及腦袋創造的模型也必需是相對化的。自然演化深埋在我們骨子裡, 也深埋在所有界定人類天性的事物裡, 我把它定義為"身體限制"

遙想不凡的未來
有朝一日, 當這一團一千四百公克的相對論性灰質, 羽毛豐滿了, 將能夠掙脫它的個人監獄, 和其他的灰質打成一片, 展開一趟新旅程, 甚至與它所誕生的天界來個大團圓。


2012年6月12日 星期二

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第11章  腦裡的怪獸--腦動力學初探

頭腦是一片從來閒不住的電波之海
過去幾年, 深受近二十年來研究成果的影響的我, 發現自己開始用不同的方式去看待頭腦。現在我喜歡把頭腦比喻成一種特殊的海洋, 一片從來閒不住的電波之海, 它是由神經元時間的多重同步波匯聚在一起, 能夠記住所有曾經航行過它那神秘灰色水域的事物。

老鼠有五種清醒和睡眠狀態
傑瓦松尼與里貝洛採用我們長期多點多電極記錄方法, 來研究自由行為鼠的醒睡週期。同時記錄4個不同的腦部結構, 記錄了極大量的資料。相較於靈長類以視覺為主的睡眠不同(快速動眼期), 老鼠的快速動鬚睡眠, 比較喜歡觸覺豐富的夢境。

台灣來的林士傑, 獨創"狀態空間圖"
雖然學界對這些醒睡週期細節的了解, 已經有一段時間了, 但是還沒有人嘗試用過單一平面繪圖方式, 來解釋這種電生理資訊, 林士傑辦到了! 他用圖形呈現出頭腦內部總體動態, 那是相對論性腦自我觀點的核心。

全腦動力學
研究顯示, 在大腦沒有那一個確切的空間位置, 其中的數據能夠用來界定整個腦部的動力學狀態。傑瓦松尼、里貝洛與林士傑將時間軸架入狀態空間圖之後, 得以將綜合連慣性納入, 進行整體的評估。揭露了在各個主要行為狀態之間的大部分轪速轉換, 具有"同步觸發突然強烈改變"的特性。調節性結構的集體行為, 引發了腦部狀態的轉換, 導致行為相對應的轉變。

神經生理學第八條原理: 脈絡原理
我相信產生在腦內的訊號, 及來自外界的訊號之間的融合或衝撞, 界定了我們感知的現實。這也顯示: 沒有絕對的真實, 因為腦袋並不是感官的奴隸。
脈絡原理: 對於外來刺激或是需要做出某個特定運動行為時, 皮質的整體反應方式, 要看腦袋當下的整體內部狀態而定; 也就是說, 在腦部針對任何特定行為, 欲產生最佳選項時, 當時的腦部動力學是最關鍵的。

線與球模型
過去線年曾用過"線與球模型,會來幫這類時空碰撞、腦部能量限制, 以及我對腦袋"一片從來閒不住的電波之海, 它是由神經元時間的多重同步波匯聚在一起" 的比喻。予以視覺化。在線與球模型裡, 一個小球在閉合的線圈中沿一條軌道, 於三維空間內上升、下衝或扭動。

"不應期"決定最大瞬間觸發率
由腦內動態來處理輸入的感覺訊號, 一切都是相對的。單一神經元會受到能製造的棘波總數和最高瞬間棘波速度兩項限制, 所以在動作電位大爆發過後, 會有很長的一段時間大約100毫秒, 該神經元沒有製造任何棘波。

觸發守恆原理與數量效應原理
觸發守恆原理: 一群神經元的觸發率有最大極限, 而且總觸發率也傾向固定不變,這是各種補償機制, 能創造出穩定的平衡。有增加其他的就會降低, 使大腦整體的能量預算, 能保持長期恆定。
數量效應原理: 當神經元集群的大小, 超過某個數值, 神經元元集群中的資訊數量, 就逐漸達到它的最大資訊量。這有可能解釋: 單一神經元觸發的相當大的變異性, 最後會被沖洗掉--因為那個神經元的貢獻, 被大型神經元集群給平均了。

2012年6月8日 星期五

在八年五班的閱讀

第10章  分享我們的心靈--邁向"腦對腦介面"

試圖把兩顆腦袋連在一起
我把這個想法, 和好友巴卡拉討論, 他是頭腦非常好的電機工程師, 能將任何的科學理論剖析得淋漓盡致。以前早有人想過, 要把兩個人的頭腦連結起來, 例如諾貝爾物理獎得主葛爾曼, 在1994年出版的"夸克與美洲豹"中寫到這樣的想法。不經過語言, 思想與感情完全共享。

企圖打造"腦機腦介面"
現行的神經工程科技即將有能力, 把兩個(或更多)頭腦連結在一起。成功的腦機介面需要裝設同時運作的兩個部分: 一個是"傳出"部分, 蒐集腦波樣本摘取資訊轉送出去。另一個是"傳入"部分提供回饋資訊, 描述表現回傳給受測者的腦。人工電子耳就是一個成功的案例。

毀譽參半的先驅--戴嘉多
超過一百年的腦電刺激實驗, 提供給我們的不只是靈感還有實用的技能。1969年戴嘉多就展示了第一個雙向腦機介面的自動操作, 實驗的結果他預測, 醫師可以直接把人腦連接上電腦, 以治療神經失調疾病。結果他和他的研究, 都被科學界給放逐了

鬥牛場上的神經科學家
1994年我從書架上抽出"實質控制心靈"這本書, 這本沒人看的書, 我好奇於戴嘉多在鬥牛場上進行有關抑制行為效應的腦電刺激實驗。其中的照片顯示, 他發現了一個方法, 可以讓怒氣沖沖的公牛, 在要撞到他之前止步。

使用腦電刺激, 抑制猴王的政擊性
戴嘉多這種非正統的腦電刺激實驗, 他也是第一位利用電刺激來控制猴群中的猴王的攻擊行為, 以影響猴王和其他猴群成員間的位階關係。

前額葉切除術, 惡名昭彰
戴嘉多的實驗對象除了動物之外, 還九25名罹患精神疾病和行為失調的病人。钬有辦法誘發或是阻斷許多行為, 包括運動行為、感覺、情緒、陶醉、溫順和慾望。但其中有很多差異同一名病人也會變來變去。他說明會進行電刺激, 是因為當時對精神分裂患者會施以前額葉切除術, 造成了損害嚇壞了他。

查品的破記錄"機器鼠"
他的"機器鼠"是將大鼠可經由無線接收指令刺激腦中特定區域, 來阻止或誘發身體的運動。利用這套策略他訓練機器鼠順利通過任何的迷宮, 成為第一個打破高等研究計劃署測試場紀錄的混血生物。

與猴子的大腦直接對話
我實驗室的研究生山德勒和費茲西蒙斯的研究, 取得了猴子將近一百個皮質神經元長期的電活動紀錄, 長達六年。設計的實驗, 將不同的脈衝及間隔訊號到猴子的皮質神經元, 提示食物在左邊還是右邊。在一個星期內猴子就學會了。

替代身體感官的"腦機腦介面"
這個腦機腦介面, 可以讓實驗動物透過一個閉合控制環路, 與特定的人工機械裝置進行互動。這個閉合控制環路, 能擋掉任何來自體內的訊息干擾。實驗的目標在於: 實驗的猴子能否學會將"單一的人工感官通道"極大化, 單單依靠腦部活動來破解指令。結果是可以的。

相對論性腦假說&第六感磁性鼠
依據我們累積的大批研究, 這些新科技, 可以重塑大腦本身的觀點: 所謂的相對性腦假說。在採用新的方式取得外界的資料, 結果大腦會產生一個新的世界模型, 終其一生, 這套模型將會不斷的接受測試與重塑。讓植入磁感測器的大鼠來進行實驗。

腦對腦介面--讓腦袋直接對腦袋溝通
實驗將兩隻大鼠的植入微導線陣列, 並以無線傳輸的方式連結。探勘鼠進行實際開口大小的探測, 而將結果傳給另一隻全黑情境的解碼鼠, 由解碼鼠表達開口的寬窄, 以獲得雙方的獎勵。這樣的實驗將是有史以來第一次成的證明: 兩顆腦袋可在功能上相連, 而且合作無間, 達成共利的目標。

進一步讓腦與腦集體交流
我在2005年傳給巴卡拉的腦對腦介面的不同版本中, 有一幅是不只傳給一隻解碼鼠, 而是傳給一群, 這群老鼠稱為中介鼠, 在中介鼠群各自做成自己決策後, 再傳給解碼鼠, 而解碼鼠新的任務是評估中介鼠集體的腦內意見, 然後再做決定。這必然會成為一項驚人的演化適應成就: 由大家共有的腦內風暴, 以及虛擬經驗的軌跡, 形成真正的共識。

2012年6月7日 星期四

在八年四班的閱讀

第9章  化身飛機的人--工具是肉體的延伸

腦、工具、人性
數百萬年人類的演化, 當巨大頂葉的演化擴張, 最終成就了全新的知覺, 賦予我們一種特質, 也就是所謂的人性。第二項適應力, 將人類有能力將製造出來的工具, 納入我們的感官, 成為人類身軀的真實延伸。

開啟了"操控下飛行"年代
1901年10月19日一個多風星期六下午, 那天在巴黎的巴西人山度士杜蒙特駕著他所設計的飛船, 環繞艾菲爾鐡塔, 返回起飛的地點後, 他等於獨立開啟了操控下飛行"年代。

山度士杜蒙特打造飛船
他示範飛行的這艘飛船俗稱"第六號", 在這之前熱氣球只能順著風向飄。將腳踏車座和車架連在原型飛船下, 並以鋼琴線來強化及操控。兩具汽油引擎提供動力。

飛向天空, 繞行艾菲爾鐵塔
德奇拉默爾, 以對飛行熱愛的同好, 提出一項挑戰。以十萬法郎獎金獎勵30分內, 從聖克魯公園起飛,  繞行艾菲爾鐵塔返回出發地點的飛行。而山度士杜蒙特打造的飛船完成了挑戰。

腦袋會把人造工具納入身體基模
海德與霍姆斯提出: 現實乃出自大腦皮質的一個以身體為中心的世界模型, 同時這個模型之所以存在, 是因為我們的腦袋有能力將工具同化成自身的肉體經驗, 於是腦中的身體空間結構也隨之改變。

訓練日本獼猴用耙子獲取食物
在1996年研究中入萊篤史, 訓練日本獼猴用耙子, 來蒐集用手拿不到的食物球。並記錄項葉皮質的單一神經元活動。使用工具後日本獼猴的視覺感受範圍擴大了。

具備念力的神經元, 遠比想像中多
奧羅拉的實驗中, 發現有第二、三類的神經元我們的腦機介面才能運作, 而記錄的數據中第三類神經元似乎比第一類的神經元多出許多。而它們之間彷彿能彼此協調同時展現清楚的觸發。

奇異的半邊忽略症
因為患者嚴重中風右腦皮質大面積的損傷, 產生半邊忽略症。半邊忽略症出現的領域, 只限於靠近身體周遭的空間。當物品放置遠處時就不會產生這種狀況了。

我們都是舞弄工具的大師
人腦創造出目前已知最具適應力的複雜模型: 每個人的自我感。對大部份的人來說, 我們的自我感在一生當中會默默的擴張, 包括各種各樣的東西, 不論聽起來有多奇怪。第七條神經生理學原理:"可塑性原理"。

愛, 也是一種延伸的自我感
雖然實驗的證據很少, 但打從心底相信, 我們腦袋有追求"終極自我模擬"之完美主義者的動機, 它會把生活周遭的其他生物體也給收納進來, 好像也是我們身體的一部份。

腦機介面, 將延伸到外太空
人腦同化工具的超凡能力, 很有可能將"自我的極限" 擴展到人類從來沒有造訪過的領域。我們可不可能藉由幾百年前送往其他星球的機械裝置, 來擴張自我, 去體驗該星球的陌生地表?

2012年6月6日 星期三

在八年三班的閱讀

第8章  腦機介面的真實之旅--機器人的一小步, 人類的一大步

應該採用非侵入式, 還是侵入式?
雙方都明白, 採用最好的非侵入式與侵入式技術, 都可以打造出腦機介面。此外大家也有共識: 對於脊髓受傷的人, 有朝一日將可能藉由腦機介面, 加上其他革命性的療法(如幹細胞), 重拾身體活動能力。

外科手術證明: 腦機介面在人腦也管用
2002年和特納醫師在十一位帕金森病患同意下, 植入深層大腦刺激器時, 採用簡易版的奧蘿拉實驗中的腦機介面。得到亮眼的結果: 腦機介面的演算法, 餵進人類的腦波數據時還是管用。

讓猴子在跑步機上直立行走
完成實驗後如果能找到臨床上的應用, 就可以解釋"腦機介面能解放腦袋, 讓腦力不受軀體的限制",到底是什麼意思。最後忍不住願意冒個險, 測試一個移動的腦機介面, 讓猴子在跑步機上直立行走。

伊朵雅登台獻技
參考實驗室主任雷比德夫找出的報告, 建構一個可以猴子在跑步機上直立行走實驗裝置。選出第一位實驗猴伊朵雅。我們記錄了神經元皮質的產生的數據, 下一個要解決的是:哪一種人工步行裝置可以利用這些訊號來控制。

鄭順威的人形機器人
巧的是, 幾年前我曾見過一個符合我們要求的人形機器人。是鄭順威實驗室的"計算腦第一型"機器人, 用於複製人體行為。直接打電話給鄭順威, 得到的回應是"沒問題, 咱們來做吧!"

讓"紐約時報"見證實驗結果
第六條神經生理原理"神經簡併原理": 腦部活動的某個特定產出, 皆可以產生自眾多不同的神經元活動時空模式。為了加速流程, 決定讓"紐約時報"見證實驗結果。

念力跨越半個地球
2008年1月早晨我們把伊朵雅送進了實驗房間, 和日本的鄭順威的人形機器人連線。實驗進行成功的建立將"一顆靈長動物的腦袋"與"一雙機器人的腿"連接在一起。當開掉跑步機伊朵雅的雙腳不再動, 但是仍能指揮機器人的腿繼續邁步。


2012年6月5日 星期二

在八年二班的閱讀

第7章  自我控制--回顧初期的腦機介面

生物回饋的新紀元
1960年中期奧爾茲博士夫婦, 觀察獎賞-愉悅系統的實驗,這個巧妙的正面廻路會增加神經元的觸發率。費茲的研究發現, 非人類靈長動物和人一樣, 都能學會自主控制M1個別神經元的觸發。

要讓心靈與肉體脫鉤, 不是不可能的
費茲和費諾基歐決定要找出這些現象的成因, 設計的實驗讓皮質神經元活動與周邊肌肉收縮脫鉤。而且發現皮質功能不是就這麼定域化和預先決定的。

施密特宣言: 替重度殘障者設計新世代義肢
1980年施密特發表於"生物醫學工程年鑑"的論文中, 宣告要創造一個新領域。要替重度殘障者設計出能重拾活動的新世代義肢。經過20年的研究我們有機會完成他的夢想。

為閉鎖症患者帶來希望
1998年科學家甘乃迺, 在一名閉鎖症患者在皮質植入電極, 經由這根圓錐電極, 讓這名病患可以移動電腦游標。一年後包默的報告閉鎖症患者可以操控電腦輔助拼字系統, 可以寫信和外界溝通。

到底要多少神經元才足夠?
韋斯伯格創造出一項新的分析方法, 稱為神經元遞減曲線。90個以上接近極大值, 在60到40 個神經元間可以預測動作, 20以下時表現就會快速下降。

奧蘿拉手腦並用, 成就非凡
杜克大學勒修在海格的協下, 研發高密度微電極陣列。可監測512個微電極, 同時監測2048個獨立神經元。奧蘿拉的實驗證明: 非人類的靈長類動物, 也能自主選擇讓"擁有自主運動意向的腦部活動"與"這些意向變成身體肌肉動作的轉譯過程"脫鉤。

每個神經元皆擔負多重任務
在奧蘿拉腦中, 沒有任何的標誌可以讓我們嚴格且明確的, 幫不同的運動功能定域。特化現象雖然明顯, 但共用程度也很高。

神奇的第三種皮質神經元
有一群皮質神經元, 唯有在奧蘿拉動用自身肢體來運動時, 才會觸發。有一種相當大的是在肢體和機械臂時都會觸發。但是第三種唯獨在奧蘿拉驅動腦機介面時瘋狂觸發。這種神經元在整個大腦皮質裡都找得到。

神經義肢之夢, 觸手可及
奧蘿拉在這些經典實驗中英勇的表現, 其實製造了一股獨特的匯集: 將不受重視的科學邊緣夢想快要遺忘近兩百年的目標, 給匯集起來。證明了: 要重塑唯有靈長類腦袋才能創造的自我模型, 是有可能辦到的。

2012年6月4日 星期一

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第6 章  解放奧蘿拉的腦--用念力指揮機械臂

實驗室的黃金女郞
奧蘿拉確實很不受教, 她一旦覺得你的點子差, 絕對不會認真執行。她瞧不起弱者, 也瞧不起傳統的行為神經科學家。是個標準的行動派。

天上掉下來的禮物
有一天和在聯邦政府研究機構任職的好友聯絡, 提到有一項新計劃尋求合作者 。他馬上熱心的提議要把奧蘿拉送過來替我工作。短短幾個月就成為任務的最佳表現者。

恩師罹患肌肉萎縮症
我想要完成這個計劃的動機, 源自來自巴西的消息: 提摩艾利亞教授, 罹患了"肌肉萎縮症", 這個病在4年後奪去了他的生命。

確定反應閾值
腦部會設定一個反應強度的閾值, 來考量某特定神經元的反應是否夠分量, 足以引發一個認知經驗。這些科學家依循是蒙特凱索在1950年代的典範: 形成觸覺感官的原料, 是空間的次序, 而非時間的混沌。但我們完全相反的論點的實驗策略需要翻新。

全新的實驗典範: 腦機介面
面臨的挑戰是1.從長期植入的腦部裝置中, 網羅足夠的神經元。2.神經元記錄的時間必需夠長, 讓實驗動物來得及學習。3.要有足夠強的演算法即時從腦部活動中, 抽出多重運動指令。

讓老鼠用前爪按棒棒
和腦機介面互動幾分鐘後, 大部分老鼠都不再用前爪按棒棒了, 經由誤試, 實驗動物發現牠們只是想著前爪按棒棒施壓的那個動作, 就可以如願喝到清水。

梟猴貝拉的"腦致動"先驅實驗
貝拉在三年前把靈長類動物帶進"腦致動"科學的新紀元。經由綑在手臂上的感測器膠帶, 重建梟猴貝拉在執行運動任務時, 上臂與手腕運動軌跡。

韋斯柏格的新演算技術
從發動自主運動的高效率生物學策略得到靈感,韋斯柏格創造了一種將思考轉換成動作的類比演算法。以腦波數據產生多動作行為的同步預測。沒想到, 竟然做成了。

貝拉用念力指揮的機械臂, 開始動了!
韋斯柏格的新演算法還不能精確的模仿, 但是, 對於產生連續運動訊號輸出, 複製出貝拉手臂的優雅動作, 還是綽綽有餘。

奧蘿拉上場做實驗
2002年我們小組開始進行馬內計劃, 奧蘿拉的腦袋, 正準備要釋放那難以想像的事物, 在實驗中取得牠的運動思考樣本, 從她腦裡多個皮質區同步取得。

奧蘿拉奉獻她珍貴資產
我們從電腦螢幕上, 看到腦部廻路神經元所產生的一大波一大波的放電, 這片電子海記錄下奧蘿拉的生命史詩, 我們正親眼目睹"思考的流動歷程"。她的腦袋同化機械臂到神經元的身體意象中。

明證了第三條原理: 分散式編碼原理
分散式編碼原理: 大腦處理任何一種資訊, 都必須動員到廣泛分布於各腦區的神經元。

狡黠挑逗的眼神
我看到奧蘿拉將她明亮狡黠的黑眼從電腦移開, 轉而瞪視我們, 而且有點挑逗的向我們眨眨眼。


2012年5月31日 星期四

在七年十一班的閱讀

第5章  老鼠如何躲貓貓--老鼠觸鬚的妙用

艾翔大顯身手
這個實驗讓大鼠以觸鬚在黑暗的情境下, 探測一個變動的開口是否可以通過。了不起的是90%的測驗在0.15秒之內正確的判定。

"聆聽"三叉神經系統
這個實驗由杜克大學神經科學家克魯帕所設計, 為了研究進行主動探索活動時, 體感覺腦廻路會出現什麼樣的交互作用。現在的技術可以長時間同時監測500個神經元的電活動。

誰在控制老鼠的觸鬚?
視丘皮質神經元能接收源自三叉神經腦幹核上升神經纖維的突觸接觸點。而且有長長的軸突投射到大鼠主要體感覺皮質的桶狀區。

把微導線慢慢植入大鼠的腦袋
幾次手術的失敗後, 我們發現要取得最好的結果, 必需以非常非常慢的緩慢的速度將微導線植入大鼠的腦袋。以確保不致損壞到腦組織。

我們的VPM神經元實驗成果
經過18個月的分析, 掌我們計算諸多單一VMP神經元針對許多單一觸鬚所產生的動作電位的數值時,這些神經元的觸發反應明顯超過靜止時的活動量。

神經生理學之測不準原理
在鼠腦深處,時間與空間會這般親密的混合在一起,以致於要討論某特定VPM神經元的感受範圍,成為毫無意義的事,除非你同時指明你要的是那一段刺激的時間。

記錄清醒的實驗動物
這是我第一次接觸到一個典型的活生生腦袋的自我觀點的展現。聽著變化萬千的神經元觸發交響曲,意外的踏入從未為被人探索的的腦研究領域。

葛善法的人工類神經網路
杜克大學新立的神經生理系,有研究生葛善法加入使用的人工類神經網路之中,必需以神經元集體反應的數據輸入,可以準確的預測刺激為何,而單一的神經元無法預測了。

當老鼠主動擺動觸鬚時
實驗證明如果多重觸鬚是被動受到刺激,神經元會製造出為時短暫的興奮反應。而當動物主動去判斷孔徑時, 會表現出強烈且持久的興奮反應。

決定把某顆腦袋連上一台機器
在長達十年的研究後,我和查品決定將某顆腦袋連上一台機器, 然後單單透過思考的力量, 就讓那台機器服從那顆腦袋的自主邏輯。


2012年5月28日 星期一

在七年十班的閱讀

第4章  聆聽大腦交響曲--擷取神經元集群的動態織錦

薛靈頓開啟"系統神經科學"
薛靈頓是最早體認到腦部活動具有分散特性的科學家之一, 他的整合式神經科學, 像火種點燃了"利用分散策略來描述腦部思想的生理學。"

伯格發明"腦電圖"
伯格把銀鉑電極貼在頭皮上, 就可以記錄人腦的微量電位差。做了很多實驗, 記錄各種情況的腦電活動。得到一系列與日常行為有關的全腦節律。他把這套方法命名為"腦電圖"。

記錄單一神經元的電活動
利用微電極, 神經科學家可以監測單一神經元在一段時間內的活動。巴羅主張每一個神經元都有如特徵偵探, 能針對一項複雜刺激中的特定成分, 產生反應。

他們忽略了大腦內部觀點
像這樣的化約進路, 完全排除了把大腦內部觀點納入考量的可能性。然而,即便在最簡單的單一刺激實驗中, 灳會涉及大腦的內部觀點。

祖母神經元? 荷莉貝瑞神經元?
有一個神經元對於閃現的熟悉面孔, 反應格外強烈, 因此這個神經元就被受封為祖母神經元?, 或荷莉貝瑞神經元。單一神經元無法解釋如何產生複雜的完整認知經驗。

李力的野心是很遠大的
李力設計了一個可蒐集24個點的電位差的多電極陣列。對貓和猴子取得的大腦電流圖, 稱為電子聖像圖。為了研究他把國衛院所有放大器的存貨都搜括一空。

率先瞥見神經元集群的動態織錦
這個創新的技術稱為"逐差記錄", 李力在二十五具放大器的輸出訊號連上了發光管, 記錄的腦波的時空模式, 還以高速攝影機, 來記錄所產生的動態影像。

離開巴西,  前進最頂尖的研究領域
1987年的某天我看到席爾克天文著作, 有一張3D無線電波源的解析圖。發現相同的概念可用在腦部活動的研究上。去美國的漢尼門大學, 追隨查品教授。


2012年5月24日 星期四

在七年九班的閱讀

第3章  虛擬的身體實境--電擊腦袋、幻肢、靈魂出竅

墜入皮質區的迷宮
1906年神經元學說大獲全勝, 神經科學界便見證了腦部功能定域化論的興起。德國神經科學醫師布羅德曼論文中, 指出哺乳動物的大腦皮質是由52個皮質區構成的。

潘斐德電擊癲癇病患的腦袋
許多人視薛靈頓爵士為現代系統神經科學之父。而他的學生潘斐德擊癲癇病患的腦袋, 觀察到一些不尋常的現象, 發現皮質區可以被其他任務徵召, 才真正造成衝擊。

感覺的"幻想小人圖"
潘斐德在研究的過中, 沿著皮質切面的點, 可以順序做出一張人體地形圖, 後來稱為感覺的"幻想小人圖"。而瀕死及幻肢的心靈層面, 是無法以正統的功能定域化論來解釋的。

幻肢的故事
幻肢的病患會因已不存在的肢體而感到疼痛, 90%的截肢者都會經歷到這種幻肢的感覺。有些人會持續數年之久。研究顯示連體內的器官也會有同樣的感覺。

梅爾札克提出"疼痛門控理論"
許多的研究但是還沒有找出幻肢的源頭, 心理學家梅爾札克提出"疼痛門控理論", 明確的證明疼痛感覺是腦袋的一種內部結構。腦袋身為最終的實現者, 有能力調節有害的剌激。

左半邊忽略症
梅爾札克的新理論, 神經元矩陣的基本架構可能在出生時就存在了, 如果受損可能導致"左半邊忽略症"通常是暫時性的。後續的研究發現哺乳動物的腦袋已經演化出"可塑性"了。

治療幻肢有便宜的妙法
用鏡箱產生不存在的肢體, 只要每天十分鐘的練習, 三個星期之內幻肢就消失了, 幻肢消失了, 疼痛感也不見了。

著名的橡皮手幻覺實驗
經過二十多年的實驗得出的結論是: 人腦能夠創造出一種身體自主的感覺。大腦能直接操縱視覺、觸覺和本體覺的感官回饋, 讓我們在彈指之間就能接受一個全新的軀體。

來體驗"靈魂出竅"吧!
布蘭克利用一種"穿顱磁刺激" 的技術, 對健康的受測者右顳頁與頂葉的交會處, 也就是顳頂接合區, 施以非入侵性的刺激, 就能複製出靈魂出竅體驗。

延伸到"腦機一體" 的未來
以上的實驗顯示出, 腦部的活動可以塑造出自我感和有限身體範圍感。當我們學會使用工具後, 腦袋能同化那些工具, 把它們視為自身的真實延伸。

2012年5月23日 星期三

在七年八班的閱讀

第2章  腦內風暴的追逐者--兩大陣營持續交鋒

回顧神經科學發展史
1946年阿德里安在牛津大學講台, 發表了解頭腦的第一步: 爭論"智慧"坐落在哪裡。他是第一位確實衡量出"周邊神經如何將外界與身體感官資訊, 編碼為電訊號。"的神經科學家。這項研究使他共同獲得1932年諾貝爾生理醫學獎。

楊氏, 最後一個無所不知的人
楊氏(1773-1829)實驗的光的雙狹縫干涉實驗是經典之作, 費曼盛讚是為量子力學的奠基石。不過一年楊氏就開始構想日後將提出的分散式神經編碼理論, 也就是"顏色視覺三原色理論", 預測眼睛有三種不同的顏色視覺接受器。

發現"布羅卡區"--語言中樞?
1861年法國醫師布羅卡發表的一篇研究論文, 讓功能定域化論者, 拿下高分。因為病患在該區的損傷, 喪失流利語言的能力。

值得一記的1906年
當年的諾貝爾生理醫學獎頒給了高基和拉蒙卡厚爾, 第一次頒給兩位意見相左的神經系統解剖學的教授。在這場頒獎典禮上,神經系統研究, 也就是神經科學得到了正名。

拉蒙卡厚改良"黑色反應染色法"
他第一次發表中樞神經系統的論文, 就獲得諾貝爾獎。他改良"黑色反應染色法"將腦組嬂變成半透明的黃色硬塊, 然後染黑切成薄片在顯微鏡下觀看, 並繪出精美的圖片。這是他著名的"動態極化律" 的一部份。界定了日後的神經元學說。

高基的神經網
高基在1873年就發明了黑色反應染色法, 但是他全心支持由德國解剖學家葛拉赫提出的"網狀理論"。腦部非由一個個單獨細胞組成, 神經網才是腦部的主事者。

2012年5月22日 星期二

在七年七班的閱讀

第1章  思考, 是什麼?--顛覆你的傳統認知

群眾的力量如此浩大
1984年4月16日晚, 超過一百萬人集結在聖保羅市中心, 參加巴西有史以來最大規模的政治活動。大家高喊"現在就選舉!"數百萬巴西民眾的聲音, 最後終於被聽進去了。舉行總統直選。

不能再"見樹不見林"
在1980年代中期, 沒有幾位神經科學家認為, 應該捨棄化約實驗典範以及所聚焦的個別神經元。因為已獲得極大的成功。人腦擁有數十億個互相連接的神經元, 而且以毫秒的速度來互通訊息。直接以化約論用在腦部的研究上,無法給" 思考"一套完整的理論。

一個神經元, 長得什麼模樣?
我主張, 要了解思考, 最適當的途徑在於: 研究什麼樣的生理原理, 讓眾多能界定一個腦的廻路的神經元集群, 能夠進行動態的互動。單一的神經元是無法產生行為, 更別說思想了。

大腦採用"分散式處理策略"
以樂手在交響糸園的演奏角色來比擬, 只有一位樂手的演出, 你都無法想像出這首交響樂曲的完整樂譜。只有在數目足夠的槳手同時演奏的情況下, 你才能體會整首樂曲。

神經元網路的密度超乎想像
演化者藉著"將思想分散到一大群神經元上", 替腦袋設計了一張保單。我們不會因一個神經元而喪失重要功能。分散式編碼在傳送複雜訊息的效率, 遠高於單一神經元編碼。

擁抱新理論: 頭腦是主動的, 有自身的觀點
大量互連的神經元與大批的平行處理來編碼資訊, 使得人腦變成了"整體遠超過局部數目總和"的動態系統。也就是所請的"突現"特性。無法從個別的特性而來預的量變到質變。頭腦其實是宇宙演化出來最偉大的模擬裝置。

腦袋裡上演的是虛擬實境秀
英國演化生物學家鐸榘奇在他的著作"現實的織錦中提出, 一切"我們直接經歷到的, 都是一場虛擬實境秀, 是由我們的意識腦, 根據感官數據以及詮釋這些數據的一堆先天與後天的理論, 順理成章為我們所製造出來的。"

2012年5月21日 星期一

在七年六班的閱讀

前言  跟著音樂走--聆聽腦細胞集體創作的交響樂

滿溢聲光的第一堂課
作者在巴西聖保羅大學醫學院, 順者音樂見到了在下學開生理學導論課的提摩艾利亞教授, 看到的星星、銀河的投影片, 如何和這門課連結一起? 教授說:"這個嘛, 它是開端。一切從這裡開始, 從大霹歷到大腦, 不過是一百五十億年左右。了不起的旅程, 是吧! 我會一一解釋。"

神經元交響曲
過去二十五年來, 我經常記起提摩艾利亞教授的信念: 在人類心智的努力中, 音樂和科學是最驚豔的代表。這也說明了, 為何我決定要終生致力於聆聽另類的音樂, 聆聽那種由全體大腦細胞一起創作出來的交響樂。

嶄新的腦機介面
我發現自己不僅在腦袋外面的宇宙, 蒐羅到相似的原理"相對論和量子物理學",更在中樞神經系統的深處, 找到十條神經生理學原理。我認為人腦和宇宙一樣, 也是一位深刻理解相對論善用其性質的雕塑家, 能夠把神經元集群的空間與時間, 融合成一個有機的時空連續體, 進而創造出我們的"現實" 的感官經驗, 包括自我的存在感。

腦袋不受身體束縛的新世界
腦機介面的未來的應用, 遠超過醫療的範圍。一旦我們腦袋裡的腦波, 有管道能在這個世界上自由翱翔, 我們每天的事務將產生多大的變化。

2012年5月18日 星期五

在七年五班的閱讀

念力--讓腦波直接操控機器的新科技, 新世界

尼可列利斯著, 楊玉齡譯, 天下文化出版, 2012年3月26日第一版

二十年的科學實證研究, 發現大腦的無限潛力, 這不是一本科幻小說。

中文版編輯說明
這是一本描寫大腦的能力和潛力的書, 也是一本挑戰你大腦的理解力與想象力的書。作者雖己名列全球最頂尖的科學家, 但是他的研究生涯一路走來, 不時在衝撞學術界的傳統認知,不時與神經科學的主流思想牴觸。

他研究的主題和方法, 他自創的理論, 很長的一段時間被視為異端。因此他寫這本書時, 可說是把壓抑已久的思緒, 全部傾吐出來。他既想對一般讀者娓娓道來, 也想對科學界的同儕發抒自己的完整理念。

所以在這本書中, 既有精釆的實驗室故事、人生故事, 也遍布許多學理和科學史。

2012年5月17日 星期四

在七年四班的閱讀

第十八章  照顧心靈園地

我從中風經驗中學到了這麼多東西, 我真心覺得很幸運有這一趙這樣的旅程。就為了這些簡單的洞見, 我會永遠心懷感激, 知道如何選擇去看待及培育我們的腦袋, 進而知道如何在這個星球上好好的生存。

我很感謝各位願意加入我這趟熱情的旅程。我衷心期盼, 不論是基於什麼樣的原因來看這本書, 看完之後對於腦袋, 有更深一層的認識。我以屬於右腦的心靈意識, 全心相信這本書將會從你們的手中, 流傳到其他能因此受益的的人手中。

我把我的心靈園地看成一小片神聖的宇宙地產, 是宇宙託付我在有生之年照料的。身為唯一的管理人, 連同我的DNA分子天才, 以及我所有的環境因子, 將負責妝點我頭顱裡的這一小塊空間。


附錄
簡單的腦科學
左右半腦不對稱

中風警訊症狀
中風復原建議

2012年5月15日 星期二

在七年三班的閱讀

第十七章  尋求內心的平靜, 達到涅槃

這次中風帶給我的無價的禮物, 我終於知道, 內心深處的平靜只在一念之間。過得心平氣和不表示一帆風順, 但那表示你有能力在緊張紊亂的常生活中, 進入喜悅的心理狀態。

在此我要和各位分享幾種方法:
天人合一, 默想當下
品味食物, 體驗生理反應
善用嗅覺
運用隻眼
傾聽萬籟
體會觸感
信任右腦的感知
把繃緊的肌肉放鬆
讓煩憂退出我心
發揚右腦的同情心
你可以選擇活得更快樂
感恩, 就能無所懼




2012年5月14日 星期一

在七年二班的閱讀

第十六章  感謝細胞, 尊重多維迴路

在明白我們其實有兩種非常不同的處世之道後, 對於腦袋裡頭要有什麼樣的思想, 我們就可以刻意選擇掌握更大的主權, 大到超過以前所能想像!

我不能完全掌控發生在我身上的的事, 然而我卻能掌控自己何去思考或感受些事。即是負面的的事件, 也可以當成很有價值的生命課程, 只要我願意踏上正途(右腦), 以熱情來體驗自己的遭遇。

如果我想保有內心的平靜, 我必需甘願時時刻刻、持續不斷的守護我的心靈園地, 而且還要甘願每天下定一千次的決心。

我們的思考模式是建立在豐富的多維廻路裡的, 而我們可以學會如何審視這種廻路。首先: 每個思想模式都有一個主題。第二: 每個思想模式可能(或不會)伴著相情緒廻路。第三: 可能與某些複雜的生理廻路相連, 而產生可預期的行為。

我天醒來及睡前, 就是抱著枕頭, 誠心的感謝我的細胞又給了我美好的一天, 我甚至願意大聲的說出來。我會在心裡以強烈的感激之情再道謝一次。

同時, 當身體對我說話時我會傾聽。覺得疲倦時我會睡覺, 覺得懶散時會去動, 覺得疼痛時會安靜下來。在我看來, 專注的人腦是全宇宙最強大的工具, 而我們左腦透過語言的使用, 有辦法指揮或妨礙我們的生理養及康復。

2012年5月10日 星期四

在七年一班的閱讀

我的右腦讓我和宇宙在永恆之流裡合而為一, 右腦是我神聖心思的所在, 它是善體人意的, 是智者, 是觀察者。它是我的直覺, 是更高階的意識。我右腦永遠活在當下, 不受時間的牽絆。

在我左腦康復的過程中, 很重要的一點是, 我必需了解, 我的左腦會善用手邊的資訊來說故事, 我也必需牢記, 在"我知道的事"與"我認為我知道的事"之間, 其實有很大的落差。我必需小心提防我那說故事高手的左腦。

我左腦的一部份心智是我選擇不要恢復的, 我希望那些自動播敦痛苦回憶的舊日情緒迴路, 抛諸腦後。我發現生命太短暫了, 沒有多餘的空間來保存過往的痛苦。

第十五章  掌握自己的主權

我在深入的認識自己的左右腦之後, 有一則令人很興奮的消息, 那就是在任何的情況下, 我永遠可以選擇從另一個角度看事情-- 就像是我的杯子現在是半空?還是半滿的?

現在我花很多時間來想"思考"這件事, 只是因為我發現我的腦袋真的是太有趣了。一旦明白我不必去思考會讓我痛苦的想法, 世上再也沒有其他的思想更能讓我覺得大權在握。

謝謝我的中風, 我終於學到我其實握有主權, 只要有意識的把自己帶回當下, 就能夠停上思考過去的事。感受內心深處的和平, 以及彼此和善對待, 永遠是你我的一個選項。原諒別人, 原諒自己, 永遠是一個選項。把當下的這一刻看成完美的一刻, 也永遠是一個選項。

2012年5月9日 星期三

在九年十二班的閱讀

第十四章  我的左腦與右腦

我相信不論我的兩個半腦正在如何處理資訊, 還是只有一顆腦袋的獨立個體, 所展現的意識, 是所有腦細胞的集體意識。

有些人是兩類的特都培養得很好, 互相支持、影響並調和。另外一些人則可能完全單方面思考, 不斷的分析批評(極端左腦思考), 或是老是異想天開(極端友腦思考)。

我的右腦一心放在此時此地。熱情奔放, 無牽無掛。它常微笑極為友善。而我的左腦則塞滿了各種細節, 是嚴肅的一面。判斷對錯好壞根據學到的經驗來下決策。

2012年5月8日 星期二

在九年十一班的閱讀

第十三章  中風帶給我的洞察

經歷這趟的意外的深入腦袋之旅, 我還能在生理、認知、情感與精神方面完全康復, 真是令我慶幸與訝異。這幾年要想恢復我左腦的技巧尤其困難。喪失不止左腦的功能, 還有相連的性格。思考是否要重拾一些我不想要的情緒及相關性格。

現代神經科學家樂於說明, 左右半腦具有不對稱的功能, 但很少人談到這樣的構造在心理學或性格上的差異。有許多不同的說法工作腦(左)渡假腦(右)、學者腦(左)外交腦(右), 感官心(左)直覺心(右)、判斷心(左)知覺心(右)等。

我們很難分別自己的左右腦性格, 因為我們感受到的自己是單一意識的個體。如果我們更了解自己之後, 可以採取更接近平衡全腦的方式來過日子。

在最新的研究中使得從神經學上也能解釋, 為何左腦語言中心沉默下來, 左腦不再接收正常感官的輸入時, 我的意識會從感筧自己是固體, 轉換變成自己是流體的知覺--和宇宙合而為一。

2012年5月7日 星期一

在九年十班的閱讀

第十二章  康復里程牌

我最常被問到的問題是:"你花多久才復原?"我的標準反應是:"復原成什麼?"如果要定義為回復舊日的程式, 那我只能算是局部復原。這場中風真是一個神奇的禮物, 它使我得以選擇自己想要變成為什麼樣的人。

中風前, 我喜歡玩接龍, 但是在中風後三個年頭, 我才有辦法再度集中心思來玩這種遊戲。生理方面, 毛花了四年手持啞鈴步行, 一次三英里, 一週好幾次之後, 我才能夠以節奏平順的步伐來行走。四年後我算是能一心多用, 原來一次只能做一件事。復健的第八年我對自己的知覺, 從流體到固體, 可以從事曲道滑水運動。

現在的我, 過著失認為完美的生活。除了工作和日常生活外, 協助人們解放心中的平和、喜悅以及神奇的美麗, 則已經變成我個人的目標了。



2012年5月3日 星期四

在九年九班的閱讀

第十章  立體定位顱骨切開術

1996年12月27日旱晨6點鐘, 在吉吉和凱莉一左一右的陪伴下, 我步入了麻州總醫院, 準備動手術。一直到那天的黃昏, 他們才終於被告知, 我已進入恢復室。這場手術非常成功。五天後我出院回家療養。

第十一章  我最需要的

我極度需要他人認定, 我會完全復原。
相信我的腦袋具有可塑性, 有能力成長、學習並康復。
尊重睡眼的療瘉功效。
我需要身邊的人鼓勵我。
我必需定出自己最想恢復的能力選項, 以免浪費精力。

我在中風後的4個月, 在大學做了一場20 分鐘的公開演講。

2012年5月2日 星期三

在九年八班的閱讀

第八章  第三天, 吉吉進城了

我清楚的記得, 吉吉進入我的病房的那一刻。她直接看著我的眼睛, 走到我的床邊掀開我的被單, 爬上床伸開雙臂將我攬入懷中, 我馬上就融化在這熟悉的擁抱中。這是我生命中非常美妙的一刻, 我又變回她的小寶貝女兒了。用愛環繞著我!

會議開始, 向我說明病情, 我有一個動靜脈的畸形, 這是我腦溢血的原因。將切開我的頭顱將血水及畸形切除。我明確的向所有人表示, 我不同意讓他們切開我的頭。會議結束, 由吉吉負責說服我動手術。

幾天後我同意接受手術, 接下來就要看我自己了, 我必需將身體養好, 才能接受大手術。


第九章  回家休養, 準備動手術

1996年12月15日, 我回到我在文契斯特的公寓, 展開不到兩週的手術準備期。終於到家了, 我一心只想平靜的療傷。於是我倒臥在我那張水床上, 不省人事。

我真是太幸運了, 有吉吉照顧我養傷。她憑直覺就能了解, 我的腦袋像嬰兒一樣, 一切都得重頭學起。最重要的是我必需願意去嘗試, 嘗試重於一切。如果我不肯嘗試, 那麼就永遠不會達成。

我能成功的復原的關鍵之一, 在於我和吉吉都對我非常有耐心。我們不會惋惜我不能能做的, 相反的, 我們總是讚嘆我們能做到那些事情。

在住處15分鐘的路程, 有一大片好幾英畝的山林地叫飛思衞, 裡面有一個小小的湖, 是我的神秘園地。手術的前一天, 在好友的協助下, 回到了那裡, 我爬上了小山丘, 在微風中擺動身體, 緩緩的深呼吸。我可以接受即將來到的手術。

2012年5月1日 星期二

在九年七班的閱讀

第六章  神經科加護病房

移出了急診室送入了神經科加護病房,  入院的頭48小時, 我一直在做神經檢查。自右腦當家做主後, 我對他人變得很有同理心。

在發病的第一天, 我的病情就有很大的進步, 但只限於某些部位, 其他部位則沒有。在美國中風是造成失能的第一天原因, 而發生在左腦是右腦的4倍。

如果你願意的話, 想像一下, 你所具有的天生能力, 很有系統的逐一從你的意識中剝落, 感覺起來會是什麼樣子。

我的好友史帝芬打電話給我的媽媽吉吉, 告訴她這天發生的事。那天稍晚我的實驗室老闆也打電話給吉吉, 我需要動手術及長期的照顧。

第七章  第二天: 次日早晨

我被一位衝進來問病史的醫學院的學生弄醒了。她對待我的方式相當粗魯, 令我覺得自己完全受到忽視, 她說話像機關槍一樣快, 把我當成聾子。

那天早上我學到最重要的一課就是: 遇到與我康得有關的事, 我絕對是成功與否的最終掌控者, 我要不要配合, 得由我來決定。

我的第二天是以史帝芬的探訪收尾。他帶來一個消息: 吉吉將在次日早上到達。剛開始我無法了解吉吉是是什麼意思, 因為我喪失了"母親"這個概念。最後我終於總算還有一點了解。


2012年4月30日 星期一

在九年六班的閱讀

第五章  回歸混沌的嬰兒狀態

在麻州總醫院的急診室, 他們要我維持半意識狀態。而我覺得被他們騷擾, 我想尖叫, 不要煩我! 但是我發不出聲音, 他們沒辦法聽見。

不再與自身之外的人事物有感情上的連結後, 我的精神可以自由自在的搭上極樂之河。讓我出去,  我心裡抱怨著, 我不玩了! 我不玩了! 我想逃出這具肉體容器它不斷的發射混亂與痛苦。

我的意識清醒, 但我認知自己處在一道流體中。在我的視覺世界裡, 所有的事物都混合在一起。物體的邊緣都模糊了。

現在已經關機的左腦心智, 不能再壓抑我與生具來的意識: 我, 就是生命不可思議的力量。少了左腦的負面批評, 我感覺自己天生就很完美、完整而且美麗。

我心靈深處的某個角落, 還是有一個開心的我, 滿心歡喜我活下來!

2012年4月27日 星期五

在九年五班的閱讀

第四章  靜下來, 堅持下去

當我打完電話, 腦海中很滿意史帝芬將來救我。我想到不要送錯醫院, 開始找醫師的名片, 但找名片灳變成了一個困難的工作。但是找出後電話也變成了有趣怪異的玩意兒, 我努力的撥通電話, 試著說出我是誰及我中風了。幸運的是醫師接到我的電話, 並指示我到奧本山醫院。

我在客廳坐了好像有一輩子那麼久。終於看到史帝芬出現在門口, 我把名片遞給他, 他馬上打電話請教, 很快救護車就把我送往奧本山醫院。

我經歷的是一種罕見的中風。我的左腦有一處大出血。接下來, 我馬上轉診到麻州總醫院。我明白, 那天早上我親眼見識到我那複雜的袖經迴路逐步崩潰。和許多人一樣, 我希望臨死前保持著清醒, 我想見識那非凡的臨絡變化。

2012年4月26日 星期四

在九年四班的閱讀

第三章  展開求救行動

求救對當時的我來說是一項高難度的任務。我心裡一直反覆記誦著: 我在做什麼? 我在做什麼? 打電話求救, 我在試著打電話求救!

如果我記得辦公室的號碼就好了。想出我是誰, 以及如何打電話求救這個過程, 已經花了我四十五分鐘。電話打通了, 我已經不能發出清楚的聲音, 而且也不能理解別人的說的話。

但是我的右腦卻能將他說話的輕柔語調, 解釋為他會來救我。在那一刻, 我終於放鬆了。

2012年4月25日 星期三

在九年三班的閱讀

第二章  中風的那天早晨

1996年12月10日, 早上七點, 我在CD唱盤準備播放聲中醒來, 6 分鐘後, 一股撕裂的腦門的刺痛, 慢慢將我催醒, 痛楚來自我左眼的正後方。

對很少生病的我, 這種痛醒的感覺有夠奇怪。我決定做運動, 應該有助於血流暢通, 這時全身有一股強大的分離感, 這種感覺真是太奇怪了。腦子裡的痛加速升高, 這時才明白運動可能不是好主意。

各種感官知覺的不尋常的變化, 終於在那一刻, 我知道了, 天哪, 我中風了! 我中風了! 接下來的一刻, 腦中閃過另一個想法: 哇! 真是酷斃了! 有幾位科學家, 有機會從內部去研究自己腦袋功能和智能退化?

2012年4月24日 星期二

在九年二班的閱讀

第一章  吉兒中風前

我是專業的神經解剖學家, 灳發表過學術著作。因為哥哥有精神分裂症, 促使我想成為腦科學家。

1970年代末, 我在印第安納大學就讀, 當時學校並沒有正式的神經科學系。我藉著同時學生理心理學和人類生物學, 多學了一些與人腦有關的東西。

我的第一份工作是到醫學教育中心擔任實驗室技術員, 工作時間在醫學大體解剖實驗室以及神經解剖實驗室。兩年的期間, 在墨菲教授的指導下, 愛上了人體解剖。

接下來的六年我跳過碩士班, 直接註冊攻讀生命科學研究所的博士班, 課表排得滿滿的主要是醫學院一年級的課程, 研究方面主修神經解剖學。1991年拿到了博士學位。

我的目標是進入麥克連醫院芙蘭馨. 貝內斯博士的實驗室。因為她是世界知名的專家, 專注於精神分裂的遺體腦部解剖研究。我相信這樣可以貢獻所學幫助別人。

1993年我參加了美國精神疾病聯盟的年度大會。第二年獲選為董事, 發現精神病患腦部組織短缺, 使得無法進行相關的研究, 宣導腦部捐贈的重要性。

在1995年我的研究獲選為"生物科技期刊"封面故事, 並在1996年得到哈佛大學醫學院精神病學系的大獎"麥塞爾獎"。

2012年4月23日 星期一

在九年一班的閱讀

奇蹟  泰勒 著 楊玉齡譯  天下文化出版  台北2011第一版19刷

前言  敞開心房, 打開腦門

每顆腦袋都有自己的故事, 而這個故事是我的。1996年12月10日, 我經歷了一種罕見的左腦中風。"奇蹟"這本書, 是我在那沉寂的心智迷宮裡的旅途日誌, 在那我被包裏在一團深沉的入在祥和之中。這本書就我所知, 這是第一本由罹患嚴重腦溢血之後完全康復的神經解部學家所寫的記事文。我很興奮, 這些字句終於進入人世間, 有機會對這個世界做出貢獻。

2012年4月18日 星期三

在八年十一班的閱讀

尾聲  了解你的腦袋, 是做出好決策的第一步

自1940到1990年, 機師造成的飛安意外比率就是降不下來, 紿終維持在654%左右。飛安事故是由於駕駛艙裡的不良決策。1990年代開始快速的下降, 根據最新的數據, 己降至30%以下。成為目前最不危險的交通方式。

預先訓練腦袋
下降的原因, 第一個因素是1980年代中引進的仿實境飛行模擬器。有史以來駕駛員可以反覆的練習下決策。這個系統能藉由研究錯誤來改進自己, 發展出一套正確的飛行直覺, 他們的大腦已經預做準備了。

發揮群眾的智慧
另外一個重要的因素, 引進了"座艙資源管理"的決策系統。許多錯誤是機長"像神一樣的篤定"。這套箹統的目標在於, 創造一個自由分享的多元觀點環境。當眾多觀點提出來之後, 最佳的決策往往會浮現出來, 群眾的智慧, 也適用在駕駛艙裡。

創造出適合制定決策的環境
最近"座艙資源管理"的決策系統已經應用到駕駛艙以外的場合了。許多醫院也開始應用, 以避免不必要的錯誤。系統之所以有效率, 是因為鼓勵大家一起來思考, 阻止了確定感, 激發了討論。這樣的流程不止能防範錯誤, 而且還能導引出驚人的新洞見。

駕駛艙就像我們的腦
現代化的駕駛艙有三套以上的自動駕駛系統, 這些系統就像是飛機的情緒腦, 擁有大量的資訊轉譯機師能了解的形式, 彼此相互檢核。機師就像我們的前額葉, 隨時監看機上的電腦。但是一些太愛管東管西的機師, 表現得就像太過依賴前額葉皮質的人, 反而提升人為失誤的可能性。

理性腦與情緒腦完美的平衡
當機上的電腦與機師互動良好時, 就是做決策的理想模型。理性腦(機師)和情緒腦(駕駛艙電腦)以完美的平衡狀態存在。飛機能這麼安全, 就是因為這兩個系統能不斷的糾正對方, 修正錯誤。有史以來, 人類可以可以具有這樣的眼界, 有工具可以窺見人腦之謎。現在我們要把這些知識派上用場。

2012年4月17日 星期二

在八年十班的閱讀

訣竅12  幫我們做出更佳決策的通則

"決策制定"這門科學還非常新, 雖然在起步階段, 我們還是可以找出一些通則, 幫我們做出更佳的決策。

簡單的問題需要理性
沒有一條明顯的界線可以區分簡單與困難的問題, 最好的辦法是, 間間你自己, 這個決定能不能用數字數字來總結表達? 如果是, 就把這個問題交給理性腦吧!

新奇的問題也需要理性
如果這個問題真的是從來沒有磁過的, 像是那架DC-10的客機的情況, 那麼情緒腦就沒辦法救你。趕快思考讓工作記憶來處理這個困境。心情良好的人, 比較能專注於問題解決。

擁抱不確定感
困難的問題, 很少有簡單的解決方案。情況也不一定有時間漫長的認知辯論, 下決策時稍微的延長, 適切的考慮腦袋中不同的聲音。有兩個要點可以避色確定感天擾了判斷, 一、永遠思考相反的假設。二、要不斷的提醒自己, 有那些事情是你不知道的。

你知道的東西, 比你認為的多
人腦亙古不變的一大矛盾就是: 它對自己不很了解。感謝神經科學工具, 我們終於能夠看到, 情緒也有邏輯。情緒腦最有用之處, 在於協助我們做困難的決定。它之所以這麼聰明, 是因為它能夠將錯誤轉換成具有教育意義的事件。任何的專家都是透過錯誤來累積智慧。要成為專家必需花時間去練習, 這個痛苦的過程沒有捷徑可走。

思考"大腦如何思考"
想確定你當時沒有用錯腦袋系統, 最好的方法就是, 去研究你正在運轉的腦, 去傾聽腦袋裡的爭辯。我們的腦袋充滿了瑕疪, 但是我們唯有保持警覺, 決心避開那些可以避開的錯誤。最好的決策者並不會因此而喪志, 相反的, 他們會從自己的錯誤中學習。

人腦最驚人的事實: 它永遠有辦法改進自己。明天, 我們的決策會更好。

2012年4月16日 星期一

在八年九班的閱讀

訣竅11  必需做困難決策的人, 應該多聽聽內心的感覺

迪克斯特霍斯認為, 只要這個人在自己的領域擁有豐富的經驗, 也就是他的多巴胺神經元已經受了很多時間的訓練。那就不應該花太多時間來有意識的思考, 最困難的決定, 正是需要最多感情的決定。

簡單的問題適合理性腦, 困難的問題交給情緒腦
日常生活中的數學問題, 才最適合用意識腦,不會把前額葉弄昏。用情緒腦反而可能犯下原本可以避免的錯誤。情緒腦是我們腦袋裡的超級電腦, 也需要時間來處理, 當做困難的決定時, 記得要聽內心的感覺, 它們知道的比你多。


觀念22 看看這些決策高手

賓格了解撲克這種牌戲太複雜, 也太不可預料. 沒有辦法用統計學來總結。不同的情境需要不同的思維方式。有時得靠機率, 有時必需靠內心的感覺。

華爾街交易員依賴適度的情緒反應
麻省理工學院羅聞全教授對華爾街某家公司十位交易員接上了感應器, 監看他們下決策時的生理反應。一天下來共做了一千個決定, 資金超過四千萬。結果發現大部份的金融交易, 都伴隨著強烈的情緒。大部份的的情緒決策, 事後證明都是獲利的。太強烈或太缺乏情緒反應都不是好事。

撲克牌玩家不斷交替運用情緒腦與理性腦
賓格不斷轉換情緒與理性思考的能力, 迫使自己永遠都得思考"當時自己如何思考",因為有不同的策略可供選擇, 因此他會不斷的思考, 當下該用那一種策略。像這樣的頭腦彈性, 正是制定良好決策的一項基本特性。

成功的政治評論家是狐狸型的思考
泰洛克的說法, 成功的政論家思考的方式比較像狐狸, 當刺猬一再保證自己很確定, 狐狸卻靠著懷疑來解決問題。蒐集各種資料, 並傾聽腦袋不同區域的建議。結果是做出了較佳的預測。狐狸型思考者更有可能去研究自己的決策制定過程, 思考自己如何思考。


2012年4月13日 星期五

在八年八班的閱讀

觀念21  撲克決策是一門科學, 也是一門藝術

賓格說:"撲克是一門科學, 但也是一門藝術。要成為高手, 你必需兩者都專精。"

不只是數學題, 更是謎題
數學題和謎題的差別很重要。在解數學題時, 你只需要更多的理性思考。但當你拿到的牌都不適用這種理性的方法, 它們絕對屬於謎題。這種情況再多的理性分析也不能幫助你下決定。

該是感覺上場了
事實上, 想得太多往往造成問題, 因為多餘的思緒反而會妨礙你。沒有簡單答案時就不得不靠情緒腦來下決定, 隨著經驗愈來愈豐富, 對事情的直覺也愈來愈好。

賓格說:"撲克你無法幫它建立完美的模型, 它建立在一堆似乎無限多的資訊上頭。就這方面來說, 撲克和人生倒是挺像的。"


情境24  購車變成科學實驗

心理學家迪克斯特霍斯在買車的經驗中明白, 決定買一輛車的變數, 已經超過他意識腦的極限。而為了回答這些問題, 他決定進行一項實驗, 後來發表在科學期刊上。

如果變數不多, 做決定前宜三思
當每輛車提供4個不同的描述項時, 一半以上的顧客都會選中條件最好的那輛車。理性思考是可以避免無意識的買到一輛爛車。

如果變數很多, 靠感覺來選擇
當每輛車的條件增加到12項時, 變得更貼近實際買車的狀況時, 選到理想的車的比率還不到25%, 表現比隨機亂選的情況還要糟。但是被強迫要靠情感來選擇的, 卻有接近60%的機率選中最好的車。

情境25  買家庭小用具的決策, 跟買家具大不同!

迪克斯特霍斯在真實的情境下, 調查商店中顧客下決定時會考慮那些資訊。在便宜商品時因為變數有限, 就會把焦點放在最重要的因素。滿意度灳最高,因此在購買簡單的商品時, 多給自己幾分鐘考慮是個好主意。

買家具, 只要聽從情緒腦的話
選購家具是屬於最困難的消費抉擇之一, 其中包含了非常多不同的變數。發現花愈多時間來分析選項的人, 最後對自己的決定愈是不滿意。買家具的人如果完全不思考, 只聽從情緒腦的話, 結果最理想。

買藝術品的最佳策略
迪克斯特霍斯說:"最好的策略可能是這樣的: 首先, 你好好端詳這兩幅畫。接著離開拍賣場, 去找點別的事讓你分心, 之後再做決定。"


2012年4月12日 星期四

在八年七班的閱讀

第8章  用腦袋思考自己如何思考

打破傳統的決策思維, "簡單的問題"交給理性腦來判斷, "困難的問題"交給情緒腦來決定。

情境23  粒子物理學家變成撲克牌玩家

賓格是史丹福大學的粒子物理學家, 但同時也是一位專業的撲克牌玩家。每年六、七月會坐在拉斯維加斯的賭桌前, 參加世界撲克大賽。

把數學長才發揮到撲克牌上
賓格是大學時代開始玩牌的, 他用自己的數學專常來算牌。很快的被許多賭場給拒決了, 於是想自己到底夠不夠好, 開始到職業撲克大賽去試手氣。

進軍世界撲克大賽
世界撲克大賽拉斯維加斯的里約酒店, 大部份的賽事都在亞馬遜廳舉行, 其中安置了超過了兩百張的牌桌。每一張牌桌有九名玩家來進行賽局。參賽者每人交一萬美金的報名費, 冠軍獎金超過一千兩百萬美元。

下注, 讓牌戲更複雜
這種遊戲的重點不只是牌。下注這個動作, 才是讓德州撲克變得無比複雜的原因。是下注德州撲克變成一種魔術, 成為演技與牌戲理論的混合體。

初期只求謹慎過關
賓格在比賽初期, 打的是謹慎牌。最重要的是, 不要冒大險, 只要能存活就好。所以賓格在這個階段一向都靠數學。

策略奏效
接著隨著賽事進行他的態度也漸漸轉為積極, 第五天賓格的排名已經提升到第四名, 打到第八天賓格已經進入了決賽桌。

早已超出機率的世界
玩撲克沒有什麼事情是確定的, 心理上的判讀是沒辦法量化的。當桌上只剩五個玩家時, 賓格開始主動出擊。引對手魏希卡上鉤, 讓他認為賓格是在唬人, 結果他上鉤了。賓格贏了數百萬他的籌碼立刻翻倍。賓格坦白說, 我不知道我為什麼會全壓那把牌。要是我仔細的思考過, 恐怕不會那樣做, 但是當時我就是覺得應該那樣做。

你可以把機率算了又算, 可是到頭來, 還是取決於一些難以言傳的東西。


2012年4月11日 星期三

在八年六班的閱讀

情境21  裂腦的病人最篤定

篤定的感筧真好, 自信更是使人快慰。篤定代表不再擔憂自己是錯的。因嚴重癲癇而動手術切開連結左右兩腦的胼胝體的"裂腦病人", 實驗讓他左右兩邊看到不同的圖片, 但病人還是可以將兩者想一個合理的解釋。而且提出的理由愈荒謬, 他就會比平常更自信, 這是典型的過度補償案例。

雖然大腦各部位有不同觀點的摩擦, 但但是我們每個人都會假裝自己頭腦內完全沒有異議。我們會哄騙自己進入一派篤定的態度。


情境22  為什麼情報頭子不相信情報?

1973年9月以色列情報局發現埃及和敍利亞軍隊開始在邊界集結。雖然有種種的情報, 但情報局依然堅稱, 並不會真正的發動攻擊只是軍事演習而已。

贖罪日爆發戰事
回頭看情報局實在錯得離譜, 10月6日埃及和敍利亞聯軍發動突襲。開始因為措手不及情況一度危急, 們幾天後情勢逆轉。到了10月22日幾天後雙方終於停火。

情報單位早有成見
為什麼情報單位會這麼抗拒"10月阿拉伯人會發動攻擊"這個想法? 那是在1967年的"六日戰爭"後, 他們形成了稱之為"概念" 的戰略理論, 相信在1975年之前都不會想要攻擊以色列, 因為還沒有擁有足夠的飛行員。結果證明"概念" 是錯的, 可以用新式飛戰來對抗以色列空軍, 而巴列夫防線也很容易攻破。

訣竅10  良好的決策, 來自多元的意見

贖罪日戰爭的教訓是: 單單掌握鬥必要的資訊是不夠的, 要制衡確定感造成的偏見, 唯一的辦法是鼓勵內部的雜音。必需強迫自己去思考不願意思考的資訊。我們可以創造出決策制定的環境, 來幫助我們矯正這種天生的傾向。

多聽各種說法
林肯是公認美國最偉大的總統之一, 他找了一群意識型態相反的政政治人物組成內閣, 做決策時他總是鼓勵大家熱烈的爭辯與討論。雖然最初的閣員都覺得林肯意志軟弱, 憂柔寡斷, 不適合當總統。但是最後他們終於明白, 這種容納不同意見的能力, 才是最難得的資產。

2012年4月10日 星期二

在八年五班的閱讀

觀念19  死忠選民與虔誠信徒的腦袋在想什麼?

把大腦看成辯論場, 最為難的是如何解決爭端? 乍看之下答案似乎很明顯, 那就是: 強迫解決。但是問題在於太急著擺平紛爭, 有可能因此而忽略了關鍵資訊, 而做出很糟糕的決策。

不論發生什麼, 忠貞選民都不為所動
很不幸的是我們的大腦常會臣服於從上而下的粗糙決策思維。心理學家威斯頓經由功能性磁造影的協助, 顯示選民並不是利用推理能力來分析事實, 他們是在利用推理能力保全自己的堅強黨性。自欺的感覺確實美妙之至。

我們會讓自己的信念合理化
黨性堅強的選民都自認自己是理性的人, 不理性的是另一個當。但事實上, 我們都是合理化的高手。研究顯示, 即使政治知識豐富, 也無法消除政黨偏見。前額葉皮質會成為資訊過濾器阻當我們不喜歡的論點。

信仰虔誠的人, 也會過濾雜訊
1960 年代兩位心理學家布洛克與巴朗進行的實驗, 對信教和不信教的人播放一卷有雜音抨擊基督教的錄音帶, 只要壓下按鈕就可以減輕噪音, 但前者寧願聴不清楚, 而後者會試著消除噪音。我們全都會透過自願的無知, 來壓抑認知方面的雜訊。


觀念20  政論名嘴的話, 可以相信嗎?

矇著眼睛思考, 不只出現在黨性堅強的選民或信仰虔誠的人身上。研究顯示, 這項缺點也同樣影響一批照理不會發生這種認知錯誤的人士: 政論家。

政論家對局勢的預測, 準確度不到三分之一
1984年心理家泰洛克的研究, 冷戰升溫雷根對"邪惡帝國"這辭強硬, 而政論家對美國外交政策分為鴿派和鷹派, 追踪兩派的預則結果: 檢視這些政論家的意見: 所有人都錯了。後續的研究找了284位評論專業人事, 提供了82361條預測, 核對這些預言, 選對的機率逆然低於33%。

先找好答案, 再幫答案找理由
在研究中名氣越大的評論家, 往往最不準確。泰洛克判斷他們主要是犯了太篤定的錯誤, 這些評論家沒有鼓勵腦袋中的各種論點, 而是先找好答案, 再幫這些答案想理由。正如泰洛克說的, 這些人是" 成見的奴隸"。




2012年4月9日 星期一

在八年四班的閱讀

第7章  "辯論腦"愛和自己辯論

情境20  關起門來辯論, 達成一致決策

做決定的時刻到了
初選前的二十天, "康科特箴言報" 要決定支持那一位美國大選初選的候選人。編輯群的五位成員, 經過漫長激烈的討論, 終於在多數決的結果下, 有了結論。所寫出的支持文章明確的總結, 不會讓人看出有不一致的過程。其實立場明確的背書, 是來自背後許多的搖擺不定。

我們的大小決策, 都經過腦部的激烈爭論
當大腦皮質努力想做出一個決定時, 好幾個位場相左的腦組織, 也正忙著較勁。有時最激烈的言論多半很情緒化, 雖然我們無法解釋自己的感覺, 但是這類的感覺還是強烈的影響我們的行為。


訣竅09  掌握消費者的腦

腦島專門負責產生嫌惡的感覺, 而依核是看到喜歡的商品就會興奮走來, 活化的程度可以反應渴望的程度。所以購物的計算都被發包給情緒腦處理, 依快樂和痛苦的相對強度, 來告訴自己讓買什麼?

可以預測出購買決定
在這類型的決策過程中,理性的前額葉皮質大部份是旁觀者,看著腦島與依核吵架。讓你感覺最強烈的那種情緒, 通常就能用來預測你的購買決定。這就像一場情緒的角力戰。

如何刺激消費者掏出錢包
店家很懂得如何耍弄我們的腦袋, 它們一邊努力安撫腦島, 一邊大力刺激依核。結果是我們破了財, 卻以為自己省了錢。信用卡的付錢也會讓我們壓抑腦島, 對售價比較不敏感。而購物的辯論賽中, 依核的大腦享樂活動就所向披靡。

2012年4月6日 星期五

在八年三班的閱讀

訣竅08  怎樣關閉或開啟同情心

"最後通牒遊戲"的修改版"獨裁者遊戲", 提議者完全決定分錢, 如果改變成兩人在不同的房間, 那就會把大部分的錢納入自己的口袋。可見人一旦與他人隔離, 就會停止模擬他人的感受。

"同情腦" 的盲點
心理學家斯洛維克探究了"同情腦"的另一個盲點。數字不能激發我們的同情心, 我們的腦袋無法體會這麼多人的苦難。德蕾莎修女說:"如果我看到的是一群人, 我不會採取行動。如果我看到的一個人, 我就會。"


觀念18  同情不只是本能, 還需要後天環境的培養

殘酷會製造殘酷, 受虐會讓我們施虐。這是悲劇的惡性循環。

隔絕環境下長大的猴子, 心靈不健全
1950年代初心理學家哈洛的研究, 在實驗室的環境下繁殖了群外表強健的猴子。但是在隔絕的環境下, 隠藏了一種嚴重的病態, 牠們飽受寂寞的摧殘。

靈長類的新生兒天生需要愛
哈洛的另一個實驗, 一個布媽媽和拿著奶瓶的鐵絲媽媽。結果是小猴子吸完奶就依戀在布媽媽身邊, 到六個月時會長達18個小時。哈洛日記上寫著:"你先必需先學怎樣去愛, 才能學習怎樣去活。"

缺乏關愛的孤兒, 身心偒痕累累
1966年的羅馬尼亞,因為禁止避孕, 所以有大量的棄嬰。在國營的孤兒院中人滿為患, 這些備受忽略的孩子, 受到心理的創傷無法理解人道同情心的世界, 對他們來說, 辨識他人的情緒很困難, 控制自己的情緒也很困難。 

受虐兒無法體會別人的感覺
研究顯示沒有受虐的孩子, 全都會關心難過的孩子, 與生俱來的同情心會引導他們, 看到別人難過自己也會難過。然而受虐兒完全不一樣, 他們不知如何面對, 偶有溫情的動作, 如果無效就會轉成攻擊性的威脅。

人與猴子天生都能感受別人的痛苦
人之所以為人的基礎, 演化將我們設計會彼此關心。在一個實驗中, 五隻猴子會為了不使另一隻猴子痛苦, 而不願拉動可以得到食物的鍊子。這些猴子寧願挨餓, 以免除另一隻猴子的苦難。

2012年4月5日 星期四

在八年二班的閱讀

觀念16 同情, 是道德決策的基礎

"最後通牒遊戲"推翻經濟學家的假設
這個遊戲中有兩個人, 一個"提議者"可以領到十美元, 並提議如何分, 另一個"回應者", 決定要不要接受這樣的分配, 如果不接受, 兩個人都拿不到錢。

同情他人的感覺, 讓人行事公平
寫"國富論"的史密斯在他的"道德情操論中", 相信我們的道德決策是情緒本能所決定的。這種映照的過程, 讓我們從本能上就會去同情其他人, 這種"同胞情"而成為道德決策的基礎。

施比受更有福
大腦造影實驗中發現,受測者在進行利他行為時, 腦中的報償迴路的活躍程度, 超過自己拿到現金報酬的情形。從腦部觀點來看, 真有所謂"施比受更有福"。


觀念17  自閉症研究, 幫助我們了解腦中的同情迴路

沉寂的鏡像神經元
鏡像神經元的發現者之一里佐拉蒂說:"由於鏡像神經元的關係, 我們得以透過直接模仿, 而非概念上的推理, 來了解他人的心意; 這是用感情, 而不是用思考。"而自閉症患者這個區域鏡像神經元是沒有反應的。

沒反應的梭狀迴
在腦部造影中, 如果我們看到的是人的臉孔, 腦部的高度特化的區域梭狀迴會有反應。而自閉症者活化的是用來辨識物體的顳下回, 所以人對他們而這, 不過是另一件物品。

用最理性的方法來玩最後通牒遊戲
自閉症患者在玩最後通牒遊戲時, 行為就像經濟學書中的假想一樣, 用純理性的計算, 他們的平均出價會比正常人低80%。他們無法預料對方因而產生的感受, 以致悍然拒絕。

2012年4月3日 星期二

在八年一班的閱讀

情境19  為了救五條人命, 你願意犠牲一條人命嗎?

道德決定是一種獨特的決定, 需要演化一套全新的決策制定機轉。這是非常晚近的生物適應, 只有在最社會化的人類身上看到。

電車失控的道德難題
哈佛大學格林的實驗: 你架駛一輛火車, 煞車突然失靈, 前面的叉路不改變將撞死五名工人, 轉另外一邊將撞死一名工人, 你要不要換軌道? 如果換個情境, 你現在是站在天橋上, 必需推下一個人, 才能阻止火車撞死五名工作, 你又會如何做?

數字上都一樣, 犠牲一條人命救五條人命。但是後者格林稱之為"涉及個人的"道德情境, 而前者為"非涉個人的"道德決定。所啟動的腦部活動也不同, 前者啟動理性的決策機制, 而後者啟動是負責詮釋別人的感情與思想的區域。雖然前後不一致, 但是受測者仍不為所動。


觀念15  人類在遠古時代就演化出道德觀念

在演化論中我們全部自私的基因拖著跑, 但真實的情情況, 我們稱不上天使, 但也非惡質的原始人。在遠古人類就是活躍的群居動物, 道德情緒早就寫入靈長類動物的腦袋中。不可殺人是最基礎的道德律。

壓抑道德本能, 才能訓練出殺人機器
第二次大戰馬歇爾少將做了一個調查, 對象是剛打完仗的幾千名士兵, 真正射殺敵人的到20%。因為"害怕殺戮"勝過"害怕被殺"。軍中馬上改變訓練制度, 讓開火成為反射動作。幾年後的韓戰開火率提升到55%, 到了越戰更是幾近90%。

2012年4月2日 星期一

在七年十一班的閱讀

第6章  "道德腦"天生具有同情心

從腦科學觀點來看, 真的有所謂"施比受更有福"!

情境18  精神變態的人, 是只剩下理性的瘋子

1980年3月12日凱西因謀殺33名男童而被判刑。出生中產家庭他除了自小喜歡虐待動物, 其他和一般人無異。長大後成為建築包商事業有成, 一典型的好好先生。

道德, 是關於如何對待他人的決策
凱西是一名精神變態者, 我們做出一連串有關如何對待他人的決策時, 當我們在考慮其他的人的感覺, 同情他們的心理狀態。而這是精神變態者做不到的。

精神變態者的問題出在情緒腦
精神變態者有一顆不健全的情緒腦, 凱西沒有能力感受悲傷或喜悅, 他從來不發脾氣或是大怒。英國作家柴斯頓說說得好:''瘋子不是喪失理性的人, 而是除了理性, 什麼都喪失的人。"


觀念14 道德是情緒腦先做出裁示, 理性腦再負責解釋

心理學家海德特說:"道德判斷就像審美觀。"道德直覺並非理性的, 康德和他的門徒方向其實反了, 事實上: 邏輯與法律, 和道德決定並沒有什麼關係。

"道德錯愕"情境
海德特提出了幾個情境, 經過討論就可以發現這些理性的辯護是強加上去的, 沒有人能拿出合理理由, 幫這項裁決辯護。這稱為"道德錯愕"情境, 情緒腦做出裁決, 而理性腦負責解釋這項裁決。這些理由都是事後補上的。

2012年3月30日 星期五

在七年十班的閱讀

情境17  做更多的醫療檢查, 有助於醫生的判斷嗎?

背痛是一種流行病, 一生中發生的機率高達70%。1960年代末期醫生才開始碰到大量的病人, 當時沒有什麼有效的治療方法, 交代病人回去臥床休息, 有90%的病人在七週內好轉。"愈少處理, 療效愈好"。

磁振造影登場
1980 年代磁振造影登場, 一切都改變了。但不幸的, 磁振造影並沒有解決背痛的問題。事實上, 可能因過多的資訊, 還可能讓情況更惡化了。

誤認椎間盤異常是背痛的病因
1994年醫學期刊登出了一篇研究報告, 98位沒有背痛問題人的磁振造影, 在一群醫生的判讀下, 有三分之二的人出現嚴重問題, 大約有90%的人都有某種"椎間盤退化"現象。所以兩者可能只是巧合。

"相關"不等於"因果"
由於磁振造影技術, 引發對下背痛病因的錯誤解釋, 導致許多不良的決策。當磁振造影看到這些異常, 醫生所做出的合理結論, 這些異常造成疼痛的原因, 但這往往是錯的。

造成醫療資源的浪費
醫學專家現在鼓勵醫生在診斷背痛時, 不要動不動就採用磁振造影。許多案例中, 這些昂貴的檢查事後證明, 反而導致更糟糕的診斷。這種錯誤的做法會消秏極大的醫療資源。

2012年3月29日 星期四

在七年九班的閱讀

觀念12  破除心智會計的迷思

一個實驗結果發現, 用大杓子吃巧克力糖的人比用小杓子多。經濟學家稱為"心智會計", 我們用各種單位來計算, 可以幫我們計算得決, 但也會扭曲我們的決策。

讓我們對金錢有不同的看法
同樣省5美元, 買15元的物品就覺得比125元的來得有價值。這就是為什麼豪華旅館可以一包花生米要價6美元, 因為和大筆的開消只是很小的一點錢。

是思考的捷徑, 也是陷阱
腦袋這麼會依賴心智會計, 是因為腦袋處理東西的能力很有限。我們依賴這些思考的捷徑, 但也造成了誤導做了錯誤的決策。


觀念13  別讓不相干的資訊唬弄你

艾瑞利在研究所進行了一項實驗, 在學生參與各項拍買品時先寫下自己社會安全碼的末兩碼。結果社會安全碼大的學生出價是小的三倍。

買車時, 不要理會車商的定價
這稱為錨定效應, 因為一個毫無意義的錨, 能強烈的影響接下來的決策。這說明理性的腦在忽略事實方面能力不佳, 就算是知道那些事實是無用的。車商的定價也是為達到同樣的效果。

資訊過多, 不利股市投資
心理學家安卓森做了股票投資的實驗, 一組只能看持股的價格變動, 另外一組可以有源源不絕的資訊。結果前者的獲利是後者的兩倍。

升學顧問的預測, 還不如一條公式
另一項調查中, 對學生詳細資料提供給升學顧問, 另外用高中的平均成績和某次標準測驗的成績來預測。結果是公式的預測遠較升學顧問準確得多。

前額葉皮質只能處理有限的資料, 這是人腦的極限, 太多的資料來做決策是自找麻煩。

2012年3月28日 星期三

在七年八班的閱讀

情境16  選果醬、買住宅, 道理都一樣

心理學家威爾森以學生為對象, 重做"消費者調查報告"的草莓果醬的評選, 學生的品味是否和專家一致?

若要解釋理由, 結果就大不相同
實驗的結果如果不需要說明理由, 則相關係數為0.55, 算是相當高, 我們都是天生的專家。但是如果要學生寫出理由, 則相關係數降到0.11, 代表專家和學生的評選結果毫無相關。

挑海報, 也有類似的情形
過度的分析確實可能出問題, 其實感情更擅長評估真實的喜好。另一個大學女生挑海報的實驗, 也有類似的結果。自失分析會讓自覺變少。

我們買房子時, 通常會犯同樣的錯
通勤是一天當中最不愉快的時間, 但購屋時會被較長時間的通勤的大房錯誤思考, 沒有正確的權衡相關的變數。以為一棟郊區的大屋能帶給他們快樂, 但是他們錯了。


觀念10  安慰劑效應與預期心理

刻意的思考, 反而會干擾良好的決策制定。

便宜的提神飲料, 效果比較差?
在雪夫的實驗中, 同樣的提神飲料, 買便宜的提神飲料, 在解字謎的表現上效果比較差。這種便宜無好貨的期待, 一但活化就會真正影響我們的行為。

買紅酒不要看標價
預期心理的強大影響, 使我們假設貴的酒比較好喝。但是實驗告訴我們當受測者不再受到前額葉皮質的篇見影響, 情緒腦能自動做出最好的裁決。


觀念11  理性腦的容量不大、又很耗能

心理學家米勒在他的論文"神奇的數字七, 加減二" 證明了意識腦只能有能力同時處理七筆資料。我們的理性神經傳輸容量就只限定在一個有限的範圍中。

多記一些數字, 會影響後面的選擇
在實驗中記七位數字的人和只記兩位數字的人, 在中途選擇蛋糕或水果是不同的。比較困難的記憶能讓大腦分心, 容易受到誘感。

血糖不夠, 情緒就會不好
前額葉需要很高的能量才能運轉, 如果不能補充就無力壓制負面的情緒。理性的腦是有缺點的, 會讓我們做出事後覺得很傻的決定, 出錯的程度遠超過自制力不佳的後果。

2012年3月27日 星期二

在七年七班的閱讀

第5章  別讓"焦慮腦"想太多

情境15  高手突然忘了基本技巧

當"決策制定"這間科學得出與傳統智慧相反的數據時, 就太有意思了, 這揭示了古人的說法只不過是假設。大腦的真相是, 理有時會把我引入歧途。

歌劇天后失去自信
弗萊明是公認的歌劇天后, 但是這天晚上要唱的這首詠嘆調"美好的時光今何在", 她感到強烈的自我懷疑, 無法停止不想自己就要出錯。唱了無數遍的拿手曲目, 可是她現在無法呼吸, 然而她沒有辦法再表演了。這種失常稱為" 窒息"。引發的原因是當事人"想太多了"。

高爾夫高手不知如何揮桿
運動史上1999年英國高球公開賽打到最後一洞, 范德費突然崩潰。在這之前的表現都很完美, 只要平常表現就可以得到冠軍, 但他突然退化到童年初期學揮桿的思考模式, 結果七次的失誤輸掉了這場比賽。

"想太多"讓表現失常

訣竅07  思考過度, 反而會弄巧成拙

比賽或表演的"窒息"現象, 只是思考過度會釀成禍害的鮮活案例之一。思考過度這個問題不只是天擾需要身體配合的表演者。對於標準測驗的表現也會影響。

刻板印象影響測驗成績
心理學教授史蒂爾認為, 這種考試成績的差異, 是因為一種他稱為"刻板印象威脅"所引發的效應。因為太擔心別人透過負面刻板印象來檢視, 結果他們的表現反而遠低於實際的能力。完全依賴理智, 會去順從"聽起來"最好的選項, 即便那是很爛的主意, 而不去順從"感覺起來"最好的選項。(因為即是是正確的, 也很難用語言來解釋。)

2012年3月26日 星期一

在七年六班的閱讀

情境14  重回空難現場

1989年7月19日下午, 美國聯合航空232班機, 從丹佛的斯塔普頓機場起飛前往芝加哥。飛航情況非常理想, 機長海恩斯是經驗老道的飛行員, 但是在飛航 1小時後機尾傳來一聲爆炸巨響。

機尾引擎爆炸
但是之後飛機仍繼續飛行, 兩位駕駛立即著手檢查所有的儀錶與指示, 拿出了飛行員手冊, 開始逐一檢查這樣情況下的注意事項, 最後發現沒有辦法控制飛機了。

三套液壓管路同時失靈
十億分之一的機率下, 三套液壓管路同時失靈, 這是被認定不可能發生的情形, 所以手冊上完全沒有提到這種情況的處置方法。最後終於明白沒有誰能幫助只能靠自己了。

用物理知識來駕駛飛機
沒有方向盤的情況下, 要如何駕駛這架飛機? 海恩斯想到, 還有推力操縱桿可用。使用左右兩具引擎的推力差來操控, 一具空轉一具加速推進, 就會往空轉的方向偏轉。

用反直覺的方法, 減緩飛機的起伏振盪
解決的方向問題, 機身突然開始劇烈起伏。在正常的情況下不難處理, 但是在現在無法調整飛機上下的角度。海恩斯仔細推敲這個問題, 做出了違反直覺的方式來操作, 當機身向下時加速, 而機身朝上時減速, 結果讓飛機保持平穏。

無法平順降落
但是還有最後一道難題, 如何降落在機場? 只有一個粗略的公式, 每下降一千英尺約需要三萬英里的水平距離。所以當臨近機場時需要繞很多圈子以降低高度。但是因為降落時的速度太快, 又是順風, 無法保持在跑道上而衝進了玉米田, 雖然機身爆炸112名乘客死亡, 但也讓184名乘客得以生還。因為在機場得到及時的救援。這件事例也成為機師的課程。


訣竅06  如何化解前所未見的危機

控制自己的情緒, 保持冷靜。讓理智進行艱難的決策。根據普雷德莫的分析, 最終之所以能成功降落, 關鍵因素就在於他們有能力掌握事情的優先順序。

新點子是同時間出現的諸多舊思維
可以做到解決問題, 是因為有一種特殊的記憶, 稱為"工作記憶", 可以操控、分析資訊。這種神經元的活動, 可以讓大腦在一些看似無關的感官與想法重疊之際, 做出創意的聯想。

過濾雜念, 看穿問題
要受過嚴格的訓練, 才能從一些需要過濾的雜念中, 有效的看透問題, 找出其中真正的洞見。但理性絕非萬靈丹, 這一點是非常重要。

2012年3月21日 星期三

在七年五班的閱讀

觀念09  大腦的創新思考能力

自我監督的能力, 是人腦最神秘的才能之一, 稱之為"執行控制"。這種思考流程得依賴前額葉皮質, 而與前額葉相連的對像似乎無所不包。每一個腦部區或前額葉都與之相連。我們全都能利用"執行控制"功能, 來發揮創意, 以新的方式思考同一個老問題。

蠟燭問題
受試者拿到一排火柴, 幾根蠟燭, 以及一紙盒圖釘。要設法讓蠟燭固定在一片軟木板上點燃。只有不到20%的人想出辦法, 把蠟燭固定在圖釘紙盒, 然後用圖釘將紙盒釘在軟木板上。前額受損的人, 永遠無法解開這類的問題。

解字謎實驗
西北大學的心理學家榮畢曼的實驗: 告訴受測者三個單字, 然後讓受試者想出另一個單字, 可以和前三個單字組成一個複合詞或是名詞。答案通常會是靈光般乍現, 搞不懂怎麼會突然想到答案。"認出答案"這個動作, 是由前額葉皮質所執行。

2012年3月20日 星期二

在七年四班的閱讀

情境13  先別急著吃棉花糖

1970年史丹福心理學家米歇爾找了一些四歲的小孩, 進行了棉花糖實驗。在他們面前敦了好吃的棉花糖, 如果能先不吃的人等一下可以得到兩顆。這個實驗在測試小孩的自制力。

棉花糖實驗可預測未來的成績
到了1985年實驗的對象上了高中, 再追踪他們現在的表現。發現棉花糖實驗, 比智商測驗更能預測一名四歲的小孩將來的SAT成績。

過動兒為什麼無法抗拒刺激?
研究發現過動兒的腦部發育通常比正常小孩慢, 尤其在前額葉皮質。好消息是等到青春期快結束時, 這些孩子的前額葉就會長到正常的體積。偏差行為也差不多在這時消失了。

青少年就是那麼衝動!
腦袋最先演化出來的部位--運動皮質和腦幹, 是孩童腦最先成熟的部位。在青春期就具備完整的功能。而比較晚出現的額葉, 要等到青春期結束時, 才會發育完全。而前額葉皮質是最後發育完成的區域。

我們無法關閉情緒腦, 但是可以用理性腦來調節
當受測者在磁振造影機裡進行"史楚普作業" 時, 參與拉鋸最最重要的就是前額葉皮質, 負責理性思維的皮質區。道奇能夠存活, 不是因為不害怕, 在生死關頭做出正確的決策, 是因為他明白, 害性無濟於事。

2012年3月19日 星期一

在七年三班的閱讀

訣竅05  如何聰明分析觀眾的意見調查

電視節目運用"焦點團體法"來做試映, 1930年代找一些人利用回饋錶盤來回應所看的電視節目。但是"量化數據本身並沒有什麼用, 你必需針對數據問對問題。"

觀眾如同情緒腦, 一直送出感覺
這是一種粗糙的工具, 人們可以回饋錶盤表達感覺, 卻無法解釋他們的感覺。結果就代表衝動的情緒而已。

製作單位是理性腦, 需要去分析=這些感覺
節目製作單位的工作, 就是要把這些情緒上的錯誤整理清楚, 才不至於被觀眾的第一印象所誤導。應此深入的分析就特別重要了。有時是太入戲了而忘了轉動轉鈕, 而停在低分的狀態。

理性腦幫忙釐清哪些情緒應該注意
當我但下決定時, "釐清感覺"正是前額葉要做的事。理情腦無法叫情緒腦閉嘴, 但可以幫忙弄清楚, 那些情緒是該注意的。

2012年3月16日 星期五

在七年二班的閱讀

觀念07  理性中樞位於前額葉皮質

"前額葉皮質"曾被視為一無可取
十九世紀科學家剛開始解剖人腦時, 做出的結論是: 額葉毫無用處。1935年莫尼茲施行前額葉白質切除術,還獲得1949年諾貝爾獎。

品學兼優的女學生突然變壞
瑪麗是一位兼優的女學生, 出身大城市的貧民窟, 卻得到全額獎學金, 進入長春藤名校就讀醫學預科, 希望將來成為小兒科醫生。大二之後她的人變了調, 成績一落千丈, 生活放浪形骸。

原來是腦中腫瘤惹的禍
經過磁振造影檢查, 結果她的腦下線突出一顆大腫瘤, 壓迫著她的前額葉皮質。這就是造成他改變的原因。這說明了前額葉皮質有多重要。

觀念08  同一件事換成不同的說法, 會影響決策
這項人性的弱點稱為"框架效應", 是我們前面討論過的"迴避損失"的副產品。

前額葉皮質的活動愈強, 愈不易受影響
當我們一想到失去某些事物, 杏仁體就會活躍起來。所有人都有情緒偏見, 沒有人能不受影響。比較理性的人, 前額葉皮質的活動愈強, 比較會調節情緒而已。

如何調節情緒
我們要如何調節自己的情緒呢? 答案間單得讓人吃驚: 去思考它即可。前額葉皮質這種思考自己心思的能力, 心理學家稱為"後設認知"。

2012年3月15日 星期四

在七年一班的閱讀

第4章  "理性腦"能夠化險為夷

情境12  身陷森林大火, 該如何自救?

1949年蒙大拿州的夏天又乾又漫長, 8月5日是當地最熱的一天。下午的一道閃電擊中地面, 引發了一場火災。一隊空降森林消防隊員立即出動救火, 等他們到達時發現烈燄已經無法控制了。

如果跑不贏, 就引火自救
大火以將近五十公里的時速奔向消防隊員, 在大火距離不到五十公尺時道奇大叫要姐員停下來, 但是沒人聽他的。他迅速燃起一根火柴, 將面前的草地點燃, 然後把這場小火踩熄, 用濕手帕蒙住口鼻, 臥倒在地面上, 等大火繞過他, 結果得救了。


訣竅04  打敗恐慌情緒, 用理性想出逃生之道

道奇的"逃生火"已經成為森林消防員的標準教材, 從快速燃燒的火焰旁, 搶救回無數的消防員。

恐慌會阻礙我們的思維
道奇的隊員當時正處在恐慌的情緒中, 會將人的思維縮小, 只想到拚命的跑離大火。在"知覺縮小" 的實驗中, 在壓力下的人眼中的世界真的縮小了。

靠理性腦想像出新的逃生方法
這場大火的悲劇給我們上了一堂很重要的心理課。道奇能逃過大火, 是因為他能打敗自己的情緒, 轉向自己意識的腦, 想出自救的方法, 用火築出了一道防火牆。

2012年3月13日 星期二

在九年十二班的閱讀

情境11  信用卡和次級房貸的誘惑

放假與生活壓力讓人忍不住刷卡
放假時人總是過度揮霍, 但卻沒有意識到自己花了多少錢, 直到帳單來了才來找財務顧問。想要平衡收支的人, 用了信用卡也會面臨同樣的情況。

幫助別人成功擺脫卡債
第一次見面不到5分鐘, 財務顧問帕瑪就會亮出剪刀, 剪了委託人的信用卡。接下來檢討開支及財務狀況, 找出一個具體的計劃。但是把帳記在信用卡上, 不能算是一個計劃。

信用卡使人做出愚蠢的財務決定策
信用卡會讓誘惑更難抵擋, 導致人們花掉自己並未擁有的錢。這種事會發生在最聰明的人身上。許多信用上的月息都在25%以上, 並沒有撿到便宜。

感受不到花錢的心疼, 我們就會花更多的錢
信用卡讓交易變得很抽象, 所以你不會感受到花錢的負面影響。既然花錢的感覺不錯, 你就會繼續花更多的錢。

新的財務禍源: 資級房貸
資級房貸是以2/28貸款方式, 前兩年以極低的固定利率, 而後28年改為高出許多的變動利率。隨手可得的信用卡和次級房貸, 暴露出人類是多麼欠缺理性。

情緒腦想要立即享受, 理性腦會思考未來
普林斯頓大學的神經科學家柯恩, 研究"誘惑"這回事在腦裡的路徑。利用天能性磁振造影機器找到理性思考區域前額葉皮質, 情緒相關區域如中腦多巴胺系統及依核。不同的活躍情形。

看廣告要留意: 字體愈小愈重要
帕瑪說:"我總是勸告他們, 你只要看廣告上的小字, 字體愈大愈不重要。"信用卡的使用者常被短期的低利率吸引, 而忽略了長期的高利率。

繞過情緒腦, 成功推動退休儲蓄計畫
經濟學家設計"不對稱家長制", 這個花俏名詞背後的想法其實很簡單: 要創造出一些政策與鼓勵措施, 幫助人們戰勝不理性, 做出更好, 更謹慎的決策。如"名日存更多" 計劃。

剪掉信用卡, 拒絕誘惑
帕瑪的第一建議永遠不變, 剪掉那張鬼信用卡, 學習付現鈔。

2012年3月12日 星期一

在九年十一班的閱讀

訣竅03  了解"迴避損失"心理, 避免投資錯誤

在做決策時, 損失的陰影會蓋過獲利
為了要避免損失, 而寧可冒著失去一切的風險, 這項心智缺陷的學術名稱是"迴避損失", 是在1970年由卡曼尼和特弗斯基提出的。如今迴避損失已經是公認是一種很強的心理習慣。

為何我們會捨高報酬率的股票, 而去買債券 ?
從1926年起股票的年報酬率扣除通貨膨脹後是6.4%, 而國庫券的報酬率連0.5%都不到。因為投資買債券的人是因為痛恨輸錢, 而債券是穩賺不賠的。即便是專家也無法擺脫這種非理性的情感。諾貝爾經濟學獎得主馬科維茲也是如此, 並沒有遵照自己的數學公式, 而將投資平均分給股票和債券。

為什麼我們不敢賣掉股價下跌的股票?
"迴避損失"可能解釋一種最常見的投資錯誤, 為什麼我們不敢賣掉股價下跌的股票? 一旦賣出下跌的股票, 會讓這種損失感變得真實。我們會盡可能把痛苦的事情往後延, 結果就是虧更大。

情緒腦受損的人, 更能擺脫"迴避損失"心理
唯一不受這種錯誤宰制的人, 就是那些因神經受損而無法感受到任何情緒的病人。這樣的情況下, 沒有情緒, 倒成為他們的一大優勢。

迴避損失心理的活教材
"平民大富翁"這個節目, 更象是"迴避損失"心理個案的研究。這許多情況下"迴避損失"讓參賽者鋌而走險。因為無法接受可能的損失, 而讓情緒遮蔽了常識。

我們對壞事的感覺比好事強烈得多
"迴避損失"屬於一類廣泛的心理現象--負偏差, 指的是, 對人類心理而言, 壞事的感覺比好事強烈得多。通常一句批評至少需要五句讚美來彌補。而避開"迴避損失"心理的唯一辦法, 就是知道它的存在。

2012年3月9日 星期五

在九年十班的閱讀

情境10 你會是平民, 還是大富翁?

"平民大富翁"是有史以來最受歡迎的電視競賽節目之一, 播過這個節目的國家超過45個。參賽者面對26 個牛提箱, 每個手提箱有數目不等的現金, 從1分錢到一百萬元。最後一個打開的箱子就是參賽者獲得的獎金。中間還有一位銀行家會出價購買選定還未打開的箱子, 如果參賽者賣出, 就結束競賽。

既靠運氣, 也是困難的決策
"平民大富翁"展現在在全國觀眾眼前的純粹是運氣。然而同時也是個艱難的決策比賽, 每當銀行家開出價錢, 參賽者只有幾分鐘的時間決定。如果參賽者將未開出的箱子的金額加總平均, 來對照是否超過出價, 如果是這樣玩, 就變成了看人做算術了。

憑直覺竟變成富翁
這個節目之所以有意思, 就是因為大部份的參賽者, 都不會根據數學來做決定。參賽者聖絲貝利, 以28萬6千元的價格,將三其中個各有100 元和40萬元的箱子賣給銀行家。她並沒有計算, 只是她相信自己的感覺不會錯。

賭一口氣卻變回平民
但在某些情況下, 感覺卻能讓情緒腦上當。另一個參賽暂法蘭克 , 拒決了銀行家在10元和1萬元的箱子比平均還高出30%的開價6千5百元。因為在之前還有高價箱子時他拒決了10萬2千元的開價, 結果最後一個箱子只有10元。他錯失了10萬元的財富。

就像精心設計的經濟學實驗
法蘭克不是唯一犯下這類錯誤人。經濟學家的研究, 大部份的參賽者如果碰到和法蘭克一樣的情況, 都會做出同樣的反應。當剛損失大筆的金錢會使人無法冷靜的思考, 反而變得鋌而走險。

2012年3月8日 星期四

在九年九班的閱讀

觀念 06 股市行情是可以預測的嗎?
股票市場是個典型的隨機系統, 最早由經濟學家法瑪在1960 年代初最先提出來的。股票市場最危險的地方就在於不規則波動, 有時看起來是可以預期的。

股市泡沫與崩盤的實驗
蒙泰格的實驗參照股市數據的精華讓大家交易, 當大家看好股市將錢投入時, 在大家堅信泡沫不是泡沫時, 泡沫就破了。當大家等不及逃走時, 大腦犯下了代價昂的錯誤。這就是金融恐慌。

投資的最佳對策
我們得到一個教訓: 想用你的腦袋汀敗市場, 是愚蠢的行為。最佳策略是選擇一支低價股, 然後非常有耐心的等待。言個世界比我們想的更為隨機, 這正是我們的情緒無法理解的。

2012年3月7日 星期三

在九年八班的閱讀

第3章  別掉入"情緒腦"的陷阱

情境08  當帕金森氏症患者變成賭鬼

克萊恩是一位高中老師52歲時被診斷出患有"帕金森氏症", 醫生開了"力必平"給她服用, 這是一種"多巴胺促進劑", 能提高腦袋裡多巴胺的含量。開始這種藥對克萊恩像仙丹一樣, 使她的運動障礙完全消失了。但是一段時間後必需提高劑量。

仙丹變成毒藥
就在這個時候克萊恩發覺吃角子老虎的樂趣, 那原本對她毫無吸引力。但自從服用多巴胺促進劑之後, 吃角子老虎簡直是魅力無法檔。

多巴胺讓腦細胞愛上吃角子老虎
人腦有一個嚴重的缺陷, 因預測而符應會增強多巴胺神經元的興奮, 而意外的獎賞所激發的興奮程度, 會是三到四倍。大部份的時候腦子會克服驚訝, 想出預測的事件, 而吃角子老虎是完全隨機的, 沒有模式可供預測, 反而使你的多巴胺神經元更加痴迷。


情境09  投籃時, 可以相信手氣嗎?

1980年代費城的七六人隊是NBA史上最強的球隊之一, 中鋒馬龍在季後賽發出了四、四、四的豪語, 結果是四、五、四這樣的記錄刻在他們的冠軍戒上。

有的有手感發燙這回事?
在他們得到冠軍時的訪問, 球員們有提到手感發燙的情形, 引起心理學家的興趣, 但是經過統計數字的研究, 其實並沒有手感發燙這回事, 每次投球都是獨立事件, 就像擲銅板一樣。

多巴胺神經元很難接受隨機的事物
會相信手氣是因為我們的多巴胺神經元, 雖然能幫助我們預測可以預測的事情, 但是也能誤導我們, 尤其是在我們面對隨機的事物時。

最好不要相信手氣
心理學家的研究, 最好的神射手總是認為自己的手感很冷。那些神射手就算是手氣正順, 內心的感覺叫他們去投籃, 他們也不會盲目聽從。

2012年3月6日 星期二

在九年七班的閱讀

情境06  你的情緒比你更早參透牌局
"愛荷華賭局作業"的實驗中, 研究者發現情緒比邏輯更早參透這場遊戲, 參與者的情緒已經發展出一股正錯的的恐懼, 知道那幾疊牌很危險。

情緒其實是一種預報
大腦細胞會先對即將發生的事提出預測, 然後比較預測與真實結果的落差。如果預測證實是錯誤的,多巴胺神經元就會停上觸發, 讓他經歷一陣負面的情緒。如果預測是正確的, 興奮的情緒就會強化這項關聯。


訣竅02  刻意練習, 訓練出聰明的直覺
要信任自己的情緒, 需要不斷保持警覺, 聰明的直覺是刻意訓練的結果。

把焦點放在錯誤上, 這才是精進的關鍵
羅伯提是三項博奕項目都有世界級的水準的人物, 他說:"練習的重點不在量, 而在質。他認為最有效率的改進方法, 是把焦點放在自己的錯誤上。


情境07 稱讚孩子"很聰明"或"很努力", 會有什麼差別?
被稱讚"很聰明"的孩子會害失敗, 不敢面對難題。被稱讚"很努力"的孩子, 勇於挑戰。

錯誤帶來不好的情緒, 讓腦袋得以修正
稱讚孩子聰明, 會造成的問題是, 這歪曲了與教育有關的神經學的事實。這等於鼓勵孩子避開最有用的學習活動, 那就是"從錯誤中學習"。

2012年3月5日 星期一

在九年六班的閱讀

觀念04  腦袋如何從錯誤中學習
神經科學家都知道, 位於腦袋中心的前扣帶皮質的區域與偵測錯誤有關。可控制"我們所知"和"我們所感覺"之間的對話。會強迫生物體去注意出乎意料的事件。

猴子也會記取前車之鑑
以手術的方式將猴子的前扣帶皮質切除, 這些猴子不能持續新的成功策略, 也就是無法借由負增強來學習。看來輕微卻能造成極大的影響, 沒有辦法調整自己顯示已造成毀滅性後果的行為。

把情緒快速傳遍整個腦袋
前扣帶皮質充滿了一種叫紡鍾體神經元的罕見細胞, 這種細胞又長又瘦, 能夠將情緒傳遍整個大腦。情緒所具有的驚人智慧, 情緒經過預測不停的調整, 是非常經驗至上的。

暈船與精神分裂都與多巴胺系統有關
暈車、暈船常常都是暫性的, 經過幾個小時之後, 多巴胺神經系統會改正它們的期望, 學會預起海面的起伏。人類的多巴胺系統完全崩潰無法依現實來修正它們的期望, 就會造成精神疾病。


觀念05 電腦向人腦取經
1990年IBM公司的程式師帖梭羅, 研發新的人工智慧雙陸棋不同於深藍西洋棋的程式。

人工智慧比不上人類智慧
對深藍來說, 下棋就只不過是無數組數學問題。這樣的人工智慧不是正確的人類認知模型, 帖梭羅的程式是一個有自我訓練能力的程式, 開始完全不具有雙陸棋的知識, 當日日夜夜和自己比賽後, 下過幾十萬盤的雙陸棋之後, 終於成為能打敗全世界最頂尖人類棋手。

盡量減少預測誤差, 讓自己愈來愈聰明
帖梭羅的程式不斷比較預測與真實狀況間的差異, 不斷的減少這種"預測誤差訊號"的出現, 結果它的預測變得越來越正確。也就是它的決策愈來愈有效率。這種"強化學習"程式它們會利用錯誤來改善表現, 最後把失敗逆轉為成功。

2012年3月2日 星期五

在九年五班的閱讀

觀念03  多巴胺是什麼東西?

腦中的快樂丸
神經科學家奧爾茲與米爾納在電極依核的時發現多巴胺這種神經傳導物質, 會讓大腦沉醉在狂喜的狀態。

與各種情緒都有關
科學家現在已知, 這種神經傳物質能夠幫忙調節所有的情緒。多巴胺是腦袋裡最通行的貨幣, 是協助我們在選擇中做決定的分子。

2012年3月1日 星期四

在九年四班的閱讀

第2章  "預測腦"幫你迎接挑戰

情境04  雷達幕上的光點往我方逼近, 該開火射擊嗎?
1991年2月24日清晨, 美國海軍陸戰隊第一、二師正因伊泣克入侵科威特, 而進行沙漠風暴行動橫越沙漠。將會遭逢軍力完整的敵人, 可能損失百分之五到到十的兵力。

強大的海上支援
為了支援這麼危險的任務, 一支聯軍艦隊就在海岸不到二十英里的外海。可以提供強大火力支援地面部隊, 但同時也在伊拉克飛彈的射程內。他們接獲指令, 準備迎戰敵軍的猛烈砲火。

雷達幕出現光點, 敵友難辨
英國軍艦上的萊里少校看到雷達幕出現光點, 正朝著艦隊而來。有可能是返航的A-6戰機, 但也有可能是伊拉克的飛彈。在敵友難辨情況下必需做出決定。

下令開火
目標移動得愈來愈快, 沒有時間慢慢思考了。萊里發出了開火命令, 兩枚海鏢飛彈立即升空, 幾秒鐘過去, 爆炸聲響徹海面, 被擊中落海的位置就在軍艦前方七百碼。

難道只是運氣好嗎?
調查結果出來, 那個光點確實是伊拉克的飛彈, 而非美軍的戰機。發射飛彈的決定單單根據雷達紀錄, 是沒有辦法區分出來是敵人的飛戰還是友軍的戰機。所以那可能是個賭注。

認知心理學家來解密
認知學家克萊恩是美國海軍陸戰隊的顧問, 研究壓力狀態下的決策行為, 直覺經常具有驚人的洞察力。他發現敵軍的飛彈因為高度低, 會在雷達第三次掃描時才會出現, 就是因為這樣的差別, 使得萊里盯著這個光點時, 心底會有一股寒意,必需把它攔截下來。

2012年2月29日 星期三

在九年三班的閱讀

訣竅01  情緒, 讓我們的頭腦更有效率

我們的感覺為何如此重要? 答案根源自演化的過程。人腦的演化改變了一切, 這些新的演化的確很管用, 然而情緒腦已經歷經長達幾億年的演化洗禮, 經過無數次的測驗, 因此有辦法只靠非常稀少的資訊, 做出快速的決定。

捧球打擊手如何決定要不要揮捧?
投手手中的球到本壘板只要0.35秒, 而打擊者的揮棒需要0.25秒, 他的腦袋只剩下極短的0.1秒來決定要不要揮棒。其實還加上眼睛的反應時間, 所以打擊手是如何打到球? 答案是投手的球還沒有離開指尖, 他們的腦袋早就觀察投手投球的準備動作, 轉化成一組正確的感覺做出決定。

知道何時該理性思考, 何時該感情用事
我們的心智是由一組舊零件組裝而成的, 是由一名"盲眼鐘錶匠"設計的。思考過程需要感情, 因為感情可以讓我了解所有無法直接理解的資訊。缺少感情的理性, 是沒有辦法成事的。快速的情緒系統正是腦袋如此有效率的關鍵。

四分衞怎麼判斷把球傳給誰?
是感覺讓他得以在人牆後面, 迅速做出傳球的決定。第一、二個目標讓他有恐懼, 那是危險的信號。而第三個目標讓他剛才的恐懼感不朏了, 代之而起的是一股正面的情緒, 找到接球的對象了, 在那一刻球就應聲飛出。

2012年2月24日 星期五

在九年二班的閱讀

情境03 打造一齣受歡迎的連續劇

擔任"我們的日子"導演25年的史坦, 那是NBC的一齣肥皂劇。這樣長期的經歷使他成為一位通俗劇的專家, 每天都要想出一堆新的情節, 22分鐘的播出, 需要花費12小時拍攝, 這樣的流程每週重複5 天。

故事說得好最重要
史坦說"許多經典劇作都帶有荒謬的成分。"但是如果這些故事說得好, 你根本不會留意到它的不合理。因為你忙著聽故事都來不及。"

相信自己的感覺
在時間的壓力下, 他必需在第一時間做出正確的決定。然而在執導連續劇長達幾十年後, 史坦學會如信任自己的直覺, 即使他自己都說不出個所以然來。

每一個感覺, 都是一堆數據的總和
史坦描述的這種心智過程, 依賴的是也[人情緒腦。幫助他選出正確攝影機以及最佳角色的敏銳感覺。每個感覺, 其實都是一堆數據的總和, 自己的感覺通常都是正確的捷徑, 是他數十年經驗的心血結晶。

2012年2月23日 星期四

在九年一班的閱讀

情境02  無法做決定的人

1982年艾略特因腦部腫瘤做了額葉附近的手術, 手術後能力完全沒有改變, 唯獨產生了一項心理缺陷: 沒辦法做決定。

感受不到情緒, 沒有使人更加理性
因為手術使得艾略特看到被砍斷的腳、裸女、失火的房子、手槍, 都沒有強烈的情緒反應。這說明情緒其實決策過程中相當關鍵的一部分。在我們與自己的感情脫鉤時, 即使最無關緊要的決策都將難產。

腦袋裡的感情系統
十八世紀的哲學家休謨說得沒錯, 理性其實是"情感的奴隸"。艾略特大腦缺少了額葉眼眶面皮質, 這部位負責將發自內心的真情整合進入決策程序, 將感情連結到有意識的思想裡。世界上的五花八門的事物, 感情可以幫助我們做選擇。

從頭腦的角度來看, 人類其實是最情緒化的動物。

2012年2月22日 星期三

在八年十一班的閱讀

觀念02  理性與感情

雖然俄們的決定造就了我們個人的特色, 但是你我通常完全不清楚自己的腦袋在決策過程中, 到底經歷了什麼? 最受歡迎的理論, 把下決策描述成一場理性與感情的戰爭, 而且往往是理性戰勝。

自古以來就是理性佔上風
柏拉圖、笛卡兒都是頌揚理性管控情感。而之後的培根和乙德希望能重整社會, 以確實反映出"理性的科學"。康德則提出"無上命令"的概念, 所以道德本身就是理性。

"自我"與"本我"的衝突
柏拉圖的說法在二十世紀的版本, 則是由佛洛伊德所提出。他的"精神分析", 目的在於強化"自我",建立控制本我衝動所需的力量。

我們總是輕視感情
隨著時間,佛洛伊德心理學漸漸失去科學的公信力,各種說法已由腦部特定區域的論點所取代,維也納學派讓位給日益精確的大腦皮質解剖地圖。前面的譬喻已經過時。但是這個經典理論其實奠基在重大的錯誤上,我們把錯誤推給我們的情感,其實兩者是相互依存的,我們如果沒有感情,理智將根本無法存在。

2012年2月21日 星期二

在八年十班的閱讀

第1章  用"直覺腦"做瞬間決策

情境01 人牆裡的四分衛
2002年美式足球的超級盃大賽, 場上的公羊隊的進攻組實力強大, 好手如雲。而對手愛國者隊傷兵累累, 在比賽進行到最後一分鐘時, 原本不看好的愛國者隊的替補四分衞布萊迪卻有機會能贏得這場大賽。此時站在霰彈槍陣式後面的布萊迪, 成為全場的焦點, 他的決策能力即將接受考驗。經過三次的傳球推進, 距離終場還有十二秒進入了射門範圍, 結果起腳射門, 球筆直的飛進門柱之間, 這時愛國隊贏了超級盃大賽, 史上最大冷門。

觀念01 混戰中的快速決策
每次的交鋒, 都是精心計劃加上大膽即興演出的混合結果, 言也是職業美式足球四分位不好當的原因。每一次的傳球都相當於一次猜測, 相當於一個被抛入空中的假設, 只不過最優秀的四分衞猜得準一點。再沒有一種團隊運動像美式足球, 這麼依賴單一球員的判斷力。

分數不代表決策能力
聯盟要求每位參與選秀的球員, 都要接授汪德里克智力測驗。四分衞的平均數為25分。德州大學的明星四分衞楊恩只拿到6分, 但是, 楊恩最後成為職業球星中的佼佼者, 而且他也是唯一分數低表現傑出的四分衞。

現實並非測驗
在場上找到一個有空檔接球的隊友所涉及的決策和智力測驗的分數缺乏關聯, 四分衞選擇了一個目標, 但卻不明白自己到底是怎麼樣選出這個目標的。"沒有明確的規則。我只是感覺應該往那裡傳, 然後就把球傳過去了。"

2012年2月20日 星期一

在八年九班的閱讀

大腦決策手冊  該用腦袋的哪個部份做決策? 雷勒著  楊玉齡譯  天下文化出版  2011年1月第一版6刷。

前言 打開黑匣子
在由CAE公司生產的Tropos 5000型模擬機中,模擬波音737客機各種情境的虛擬實境, 可以讓機師有機會研究自己的決策, 總結而言最後會平安降落或死於空難, 全都因引擎著火時的驚險時刻所做的決定。從大腦的觀點來看, 一個好的決定和一個壞的決定, 只有一線之隔。而本書所要討論的就是這條分界線。

誰說人是理性的?
古希臘時代認為人是理性的, 這個簡單的想法, 成為柏拉圖和笛卡兒哲學的基礎, 帶動人類文明科學的進步。這個人類是理性的假說只有一個問題: 它是錯的。我們的腦袋並不是這樣運作的,事實證明, 我們可不是什麼天生理性的動物。我們的腦袋是由一團亂七八糟的網路所組成的, 這些不同部位的網路很多都是負責情緒的。任何人在做決定時腦袋裡都是情緒氾濫的。

理性與感性對於決策同等重要
人類有這麼大的大腦皮質不是沒有原因的, 最簡單的就是想做出好的決策, 我們需要心智的兩個面向。我們不是二選一的處理, 訣竅在於: 知道何時該用何種思考。我們永遠需要去思考"如何思考"。

先從了解你的腦袋開始
心理學家賽門曾經提出一個很有名的比喻: 人類的心智猶如一把剪刀。他說其中的一片刀是大腦, 另外一片是大腦在運作當下所面對的特定情境。如果我們想了解, 必需同時觀察這兩者。我們必需離開實驗室, 走進真實的世界親眼目睹工作的實況。

這本書最終目的, 是想回答兩個問題。
1. 人類的心智是如何做決定?
2. 我們如何做出更好的決策?

2012年2月17日 星期五

在八年八班的閱讀

31 直搗大腦深處的療法  你的頭腦該電一電了嗎?

接受深層腦部刺激術的病患, 可以為帕金森氐症與憂鬱症帶來一絲新希望。在美國65歲的人有1%的人受到帕金森氐症的侵襲。一般而言病症的起因大部份都不清楚, 而且似乎也不太會遺傳。在患者的腦部, 這些製造多巴胺的細胞會死亡。

左旋多巴這種化學物質能夠進入腦袋, 然後轉變成多巴胺。左旋多巴胺以及其他能影響多巴胺系統的藥物, 是目前帕金森氏症最受歡迎的療法。但它的效力只能達到一個程度。

因為神經外科的研究, 可用植入式的電刺激器, 以改善帕金森氏症病患的動作。到目前為止有數萬名病患, 接受了植入的方式有了成功的案例, 所以付得起手術費的患者都偏愛深層腦部刺激術。不過即使深層腦部刺激術很成功, 我們還是不知道它是怎麼做到的。

目前對於重度憂鬱症最有效的療法是電痙攣療法, 包括電擊頭部, 使整個腦袋痙攣, 這個療法能讓症狀舒緩好幾個月, 尤其是能再加上認知行為治療更好。


你知道嗎: 潛水鐘安上機器手臂, 化身蝴蝶(閉鎖症候群的人可在腦部植入電極)

2012年2月16日 星期四

在八年七班的閱讀

30 上癮, 一點都不過癮  嗑藥、酗酒惹麻煩

大腦中代謝性接受器常是心智改變藥物的目標, 這些接受器的責任在於, 調節神經元或整個神經網路的功能。通常是用很微妙的方式, 使徥它們能掌管情緒與性格。

迷幻藥通常能營造出強大的意識改變經驗。LSD能引發極為鮮活的想像, 讓人經歷原本無法企及的思緒知覺。另一種常見的藥物咖啡因則有反效果, 是一種溫和的興奮劑以及認知增強劑。另一種認知增強劑是尼古丁, 也是已知最令人上癮的藥物之一。尼古丁的上癮, 會讓人戒不掉, 即使面對癌症的威協也再所不惜。

科學家相信, 酒精對於坐落在細胞膜上的神經傳遞物質接受器, 具有專一性效果。酒精同時影響細胞膜上的離子通道, 因此酒精中毒可能是受到多項因素的作用。

你知道嗎: 快樂丸與百憂解, 瞄準同一種分子(它們如何影響心情目前仍不清楚)
你知道嗎: 抽大麻會不會引起肺癌(還需要進一步的研究)
你知道嗎: 戒毒癮怎麼那麼難? (藥物反應和天然報償在腦袋中是重疊的所以變成棘手)
實用訣竅: 準媽媽不喝酒, 寶寶才會頭好壯壯

2012年2月15日 星期三

在八年六班的閱讀

29 當心, 你可能腦中風了  突然間聽不懂話, 或無法移動

腦中風是指腦部某個區域的血流遭到阻斷, 原因可能是血管破裂(出血性腦中風), 也可能是血管阻塞(血栓栓塞性腦中風)。絕大部分的腦中風都是血栓引起的, 腦中風的症狀要看是腦袋的那個區域的功能受損而定。腦中風最常發生大腦的左右兩個半球, 因為體積最大約佔總量的4/5。

腦中風造成的影響有辦法逆轉? 目前的答案是"有", 但只限於最初的3小時內。然而很少有人能接受及時的治療, 只有那些送對急診室的病人, 而且通常是送到大型醫院的才有希望。

實用訣竅: 腦中風的警訊與處理方法(偵測、治療、預防)

2012年2月14日 星期二

在八年五班的閱讀

28 他們有堅定的信仰  信徒、書迷、無神論者

宗教是人類所獨有, 組織化的宗教是很了不起, 是有史以來最成熟的文化現象之一。神經科學能增進我們對宗教那一方面的了解呢? 就某個層面來說, 完全沒有。人腦的兩大特質: 尋求因果關係, 和社會推理。這些特質產生的關鍵的心智特徵, 使得大多數人會有宗教信仰。但也可能有助於形成其他組織化信仰活動, 包括政黨、書迷、無神論團體。

我們能感受到自己與他人, 主要就是因為具有心智理論。評估社交情境, 需要大腦皮質裡許多區域的活動, 如鏡像神經元, 杏仁體對得知他人心理狀態非常重要。當這種解釋因果關係的動力, 加上我們腦袋的能力傾向, 提供了更高的社會認知後, 宗教信仰就可能出現了。

宗教的最後一項要素是教授與傳承。這就需要靠語文了, 使得累積的想法能夠修改、調整, 讓教義一代代的傳承下去。人類是說故事高手, 能將各式各樣的生活經驗和問題, 發展出複雜的詮釋。尋求各種不同脈絡的詮釋性敍述, 是許多信仰系統的中心特色。

你知道嗎: 高僧的腦波和常人不一樣(僧侶腦中的γ節律是最強的)
你知道嗎: 為什麼天神與天使總是在山頂上顯靈?(缺氧有可能干擾大腦活動)

2012年2月13日 星期一

在八年四班的閱讀

27 睡得好, 記得牢  人生入夢, 往事不成空

幾乎所有的動物都會睡覺, 而且當睡眠被剝奪時有可能會喪命。為什麼睡眠這麼重要, 沒有人知道確實的答案。鳥類和哺乳類的睡眠, 在快速動眼睡眠時期的睡眠很類似清醒奬態的活動棘波, 大腦的活動並不像是在睡覺。這時也是在做夢的階段。睡眠的各項功能中, 強化記憶可能是其中之一。長期記憶似乎要經過數星期乃至數個月的轉換過程。

白天的經驗幾乎從來不會出現在當晚的睡夢中, 而是納入幾天或更久之後的夢裡。許多研究都指出, 就強化記憶來說, 睡眠階段是慢波睡眠或是快速動眼睡眠, 後者更為關鍵。如果某段情節記憶的神經活動在睡眠中又重新演練過, 這可能會幫助強化記憶。

通俗的心理分析說法, 完全沒有實驗上的證據。但"睡眠對於重新強化與重新分配記憶很重要"這個觀念, 提供了不同於佛洛伊德析夢觀點, 腦袋為了要記憶我們生平事件, 採用了一些機制, 而怪夢可能正是這些機制的代價, 或是意外的收穫呢。

你知道嗎: 很興奮的時候, 也可能突然睡著(猝睡症的患者)
你知道嗎: 為什麼打呵欠會傳染?(分享警覺信號)

2012年2月10日 星期五

在八年三班的閱讀

06 大腦七十二變

26 我有自由意志嗎? 你有看沒有到, 大腦都感覺到

自由意志這個觀念, 是用來描述整個人的作為, 如果某物體的行為可以用數學精準的預測出來, 那麼這個物體就沒有自由意志。另一個更為有用的詮釋為: 當我們想要預測某體複雜系統會做出什麼時, 我們的直覺就是辦不到。單一神經元都無法模擬, 整個腦袋的預測基本上是不可能的。從實際觀點來看, 幾千億個神經元的協調運作, 就是有開自由意志的功能性定義了。

要研究個人的主觀經驗是很困難的, 什麼樣的腦部活動, 能創造出我感覺的"寒冷"或"藍色"。無法以量化的經驗來定義這個問題, 而研究心靈的哲學家稱這種經驗為"感質", 也就是感覺到的特質。

1980年代加州一個研究小姐的實驗, 發現受試者在腦部活動後的0.1秒, 才覺察到自己的決定, 雖然負責觸發動作的腦部, 是在動作前的0.5秒就開始產生活動了。雖胨是我們的腦袋指揮了我們的動伯, 但部份的決策過程卻是在我們能夠報告出來之前就已經完成了。就這個層面來說, 我們全都是行動派, 而非空談者。

你知道嗎: 達賴喇嘛給神經科學家的"開"示(在保持個人完整的重要機能的先決條件下, 前額葉切除術將給排除在外。)
你知道嗎: 是我犯了罪? 還是腦袋唆使失犯罪的? (如果神經科學能改變直覺, 那麼神經科學就能改變法律。柯恩&格林)
你知道嗎: 腦部掃描能讀出你的心思?(目前不可能, 將來也可能永遠無法實現)

2012年2月9日 星期四

在八年二班的閱讀

25 男人來自火星, 女人來自金星  兩性天生就不同

有些性別的差異是被過度誇大了, 而有些完全是編造出來的。男生和女生的大腦是有不同的, 激素也能影響大腦的運作, 在嬰兒期性激素的不同影響腦部的發育, 而成年後也會有直接的影響。我們無法區分生物性與文化對人類行為的影響。

男人與女人之間, 最確實的差異是空間推理能力。男性對於這個世界的物質配置, 想法通常與女性不同。兩性在心理旋轉任務方面的差異也算是相當大。但在記憶物體空間位置方面, 女性勝過男性。文化影響的例子, 要求女性在數學測驗之前先填寫性別, 就足以讓她們的成績變差。而只要叫她們在考試前先想一想成就傑出的女性, 就可以提升她們的成績。

沒這回事: 女人的心情比男人多變
智力測驗: 你的心理有多像男人?
你知道嗎: 男性之間的差異, 大於女性

2012年2月8日 星期三

在八年一班的閱讀

24 沒來由的理性  為什麼會有自閉症?

我們可以根據三項特癥來定義自閉症: 缺乏人際互動、不具備語言和非語言的溝通能力、行為重複且沒有彈性。有千分之6的發生率, 而且男生是女生的4倍。另外有些人語言能力正常, 但表現出另外兩項特癥, 被稱為: 亞斯伯格症。

我們並不確知什麼原因造成了自閉症, 但是我們現在知道這是一種遺傳成分很強的腦部發育疾病。但並非由單一的"自閉症基因"所引起的。在大部份的自閉症案例中, 需要有多個基因的某種組合所引發, 才會出現自閉症。

如果有一小群人, 對於執行任務具有超強的專注力, 也許對社會也是一件好事。套一句知名的自閉症患者, 天寶. 葛蘭汀的話:"如果自閉症的基因完全從基因庫中消失, 會發生什麼後果呢? 以後恐怕就只有一群人在那裡閒聊、交際, 但是什麼事都做不成。

你知道嗎: 模仿,是同理心的基礎
沒這回事: 疫苗造成自閉症

2012年1月13日 星期五

在七年十二班的閱讀

23 有些事忘不了, 有些事記不來  真是傷腦筋

倫敦的道路複雜, 需要兩年才能取得計程車駕照, 研究發現倫敦計程車司機的海馬後端比較大前端比較小, 開得愈久這項比例上的差異就愈大。

海馬已知和空間導航能力有關, 在特定位置某個神經元會被活化, 可以形成一張"位置細胞"地圖。除了和形成位置型記憶有關之外, 海馬對於陳述型記憶也很重要。

由於位置型記記(空間記憶)與陳述型記憶(情節記憶)都需要海馬, 科學家猜測, 這兩種記憶可能有某些共同的原理。其中一個想法是, 他們可能都得按照前後的關聯, 列出各事件之間的相對位置。

1949年加拿大的神經心理學家海伯的想法是: 學習的基本成分是"神經元以精確的順序來點火", 而這個順序是由神經元之間的連結(突觸)來設定的。20年後科學家洛莫與布理斯證明了他的說法。經過活化後, 突觸確實有可能長時間改變它們的強度。

你知道嗎: 為什麼你會忘了車鑰匙, 卻記得怎樣開車?(分屬腦部不同的記憶)
沒這回事: 記憶像彈簧一樣, 能受壓抑, 又能回復(創傷記憶不可能受壓抑而遺忘)
實用訣竅: 如何甩掉惱人的"魔音穿腦"?(用另一首曲子來消除)

2012年1月11日 星期三

在七年十一班的閱讀

22 智力是怎麼來的? 基因與環境都重要

個人之間的智力差異, 其實比已知的任何族群間的差異大得多, 即是一個人的智力表現, 也可能隨著時間、情境或測驗的不同而出現變化。雖然智力差異會影響測驗的表現, 但並非終身固定的。更重要的是, 環境對於智力發展具有很強的影響, 因此在某一代的差異, 並不會自動延續到下一代身上。

整體而言, 基因可以解釋起碼40%的個人智力差異, 但是後續的影響會隨著環境而產生變化。事實上當環境很差的時候, 基因的影響力會降到只有10%這麼低。基因對個人智力設定了一個上限, 但是出生前和兒童期的環境, 可決定個人是否充分發揮遺傳潛能。

資料顯示優生學的提倡者, 完全選錯了方法。如果我們能積極改善窮困地區的資源貧乏, 讓那些孩子發揮遺傳的上的潛能, 提升整個社會的平均智能, 這才是我們應該達成的目標。

實用訣竅: 考試前為自己打氣, 會考得比較好
你知道嗎: 烏鴉、章魚的小腦袋瓜一點都不儍
沒這回事: 腦褶是智力的象徵

2012年1月10日 星期二

在七年十班的閱讀

05 理性的腦子

21 該怎麼下決心、做決策?  學學猴子的把戲

科學家發現, 決策相關的訊號位於腦部的側頂內區, 該區似乎能把陸續送來的訊號整合起來, 以做成決定。雖然倒底該區在計算什麼, 學者之間還有爭議, 但是這時對該區施加微弱電流, 就會影響猴子的決策, 讓牠的眼睛看錯方向喝不到果汁。

我們的腦袋並非天生設計來整合複雜的量化事實, 在卡尼曼與特弗斯基的研究腦袋的經驗法則中, 有一項是: 人類在估計數值方面是出了名的差勁。所以我們會買樂透, 會同意由未來的加薪中撥入退休基金。在經濟推理中有項通則: 成本報償如果不是馬上發生, 就會被看得比較輕, 而且愈晚發生愈被看輕。

你知道嗎: 一定要追求A+嗎? 還是A就行了?(極大化和滿足化)
你知道嗎: 意志力能不能鍛鍊?(不確定, 可能和和某些學習系統有關。)

2012年1月9日 星期一

在七年九班的閱讀

20 性、愛與配對結合  愛情讓人上癮

腦中有兩個區域對配偶的選擇很重要, 都位於腦袋的核心: 一個是依核, 有密集的催產素接受器。另一個是腹側蒼白球,遍布精胺酸增壓素接受器。局部阻斷任何一組接受器, 都能阻止配對結合的形成。

事實上愛情可能正是最原始的一種上癮。在藥物成癮的相關的腦袋區域, 也正是負責對天然報償包括愛情產生反應的神經廻路。

科學家在人類的下視丘找到了一項很確實的性別差異, 下視丘裡的那個區域叫做第三間核, 男性的第三間核是女性的兩倍大。人類學家發現, 調情行為模式在許多不同文化裡都極為相似, 這暗示了, 這些行為模式可能深受生物性的影響, 勝過文化經驗的影響。

你知道嗎: 女性才是調情行為的主導者
你知道嗎: 竟然有科學家研究性高潮時的腦部造影
沒這回事: 男生是經由學習, 才變成同志的

2012年1月5日 星期四

在七年八班的閱讀

19 性格是怎麼一回事?  不只你有個性, 烏賊也有!

科學家有一項驚人的發現: 不只每一種動物具有個別的性格, 而且每隻動物的性格分類方式, 還奇以套用人類性格分類的方式。一項可能的解釋是, 不同性格可以適應大環境中的不同生態區位。有助於讓物種在不斷變動的世界生存。

和人類一樣個別章魚的行為並非一成不變, 出生3到6週的就有不同的氣質, 但仍具可塑性。以人類來說性格變化最大時期是30歲以前, 在那之後我們通常就會有固定的模式, 然後持續下去。

你知道嗎: 家畜和寵物, 腦袋瓜愈來愈小(馴養造成腦容量萎縮)

2012年1月4日 星期三

在七年七的閱讀

18 要幸福喲! 追求快樂有方法

人有多快樂, 通常是和他人相比較來決定的。當能滿足基本生活所需, 快樂與否不在於絕對財富而是相對財富。"快樂之鑰在於低期望", 人們在面對選擇時, 許多選擇機會時並不會比少數選擇時更滿意。即使生命中的重大事件,對於快樂的影響力, 也沒有想像中的那麼久。

腦袋中許多部位針對報償起反應的神經元, 會針對特定的報償刺激起反應。當不再渴望報償時, 報償反應神經元會停止反應。有些報償反應神經元會釋出神經傳導物質多巴胺。

你知道嗎: 世界各地快樂的程度
你知道嗎: 心理學家如何計量快樂?(相關研究)
實用訣竅: 怎樣增加你的快樂度?(專注正面, 運用性格長處, 感恩)

2012年1月3日 星期二

在七年六班的閱讀

17 別再擔心過了頭  控制焦慮非難事

太過焦慮不是件好事, 但太過放鬆是會要人命的。在這個危機四伏的世界裡, 焦慮能提供我們很大的生存優勢。某些個體差異是由基因引起的, 如果你有一名恐懼症的親戚, 那麼你的發生機率大約會增加為5倍。

有一個好方法能讓你面對壓力, 那就是養成運動的習慣, 最好每天至少運動30 分鐘。運動可以改善心情。另外冥想可能也會減輕壓力, 有些人發現做瑜珈特別有用, 因為它不只是一種運動, 也能讓你的心靈平靜下來。減少咖啡因的攝取, 睡眠要充足。不要依賴藥物或酒。

行為治療與認知治療, 是臨床上已經證明對焦慮症有效的兩種精神治療法。這兩方法經常合起來運用, 但是都需要病人的積極的參與。

沒這回事: 撞車那一瞬間, 時間好像變慢了
你知道嗎: 女性比較容易罹患創傷後壓力症候群(女性10%男性5%)
實用訣竅: 以毒攻毒, 治療恐懼症(逐減敏感法)

2012年1月2日 星期一

在七年五班的閱讀

16 腦袋裡的晴時多雲偶陣雨  感情用事不是壞事

在大部分的情況下, 你只能靠著直覺走下去。這樣也沒有什麼不妥, 只要你腦袋裡感情系統的主要部位, 額葉眼眶面皮質能夠正常運作就可以了。

移除杏仁體會減低動物與人的某些恐懼反應, 尤其是生理方面的焦慮徵兆。但是結果證明, 在某些情況下, 人們要做出正確的決定, 感情反應是很必要的。

感情調節最簡單的一種方式是"分心", 也就是把注意力轉移到別的事情上。這通常是暫時的。另一種調節感情比較持久的方法稱為"重新評估", 也就是藉由重新思考某個事件的意義, 來改變你對它的感受。

不論快樂或不快樂的感情, 都能提供理性的引導, 讓你做出正確的行為, 並且幫助你在資訊不足以做出合理決策的情況下, 預測自己的行動可能造成的後果。

你知道嗎: 感情讓記憶更鮮活
你知道嗎: 腦袋如何分辨笑話是否好笑(活化腦部的報償區)