一個(gè)腦科學(xué)家的誕生

“人類意識(shí)從何而來(lái)”這類腦科學(xué)問(wèn)題，雖然古老得幾乎和文明史一樣悠久，但它通向的研究就如一座小徑四處分岔的花園。

每到高考時(shí)，考生們就會(huì)面對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：如何選取專業(yè)。當(dāng)年我考大學(xué)時(shí)，也曾和父母發(fā)生過(guò)爭(zhēng)執(zhí)。面對(duì)我一臉“非物理不讀”的天真，她的告誡是：這是一門一旦踏上了就是一條找不到工作的不歸路的專業(yè)。

如今十年過(guò)去，我現(xiàn)在參加的科研項(xiàng)目中有一個(gè)老師就是物理學(xué)家。每周去參加他的組會(huì)，聽(tīng)他和物理博士助手向我們描述課題進(jìn)展：怎樣打開(kāi)顱骨把電極貼在大腦皮層上，怎樣計(jì)算神經(jīng)電流的分布，怎樣分析一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖，怎樣判斷癲癇在什么時(shí)候發(fā)作……那種侃侃而談?dòng)駱?shù)臨風(fēng)的姿態(tài)，完全不符合我媽口中的形象。

事實(shí)上，參加組會(huì)的十來(lái)個(gè)研究生里有一半是數(shù)學(xué)系的，其他則分別來(lái)自偏計(jì)算或者偏實(shí)驗(yàn)的神經(jīng)科學(xué)。還有從兄弟院校摻來(lái)一腳的一個(gè)工程師，而整個(gè)團(tuán)隊(duì)只有一名帶來(lái)病人數(shù)據(jù)的執(zhí)業(yè)醫(yī)生。而我是無(wú)論如何也沒(méi)想到，當(dāng)年放棄物理去讀生物，在學(xué)會(huì)了跑電泳養(yǎng)細(xì)胞喂老鼠一系列武功秘技之后，卻以一個(gè)腦成像數(shù)據(jù)分析員的身份出現(xiàn)在這種混搭風(fēng)格的組會(huì)上。

人說(shuō)世事難料，其實(shí)都在情理之中。把我們一幫人聚在一起的關(guān)鍵詞叫做“腦科學(xué)”，是我們?cè)诟髯缘慕逃尘爸校邮芰俗銐虻膶I(yè)訓(xùn)練之后找到的共同興趣。當(dāng)代科學(xué)界做研究的方式和我少時(shí)聽(tīng)到的“科學(xué)家的故事”有不少差距。最大的不同在于，沒(méi)人能把自己關(guān)在小黑屋里獨(dú)自做出大發(fā)現(xiàn)了。這是一個(gè)摸象盲人多于孤膽英雄的時(shí)代，每個(gè)人都或多或少地站在別人的肩膀上。

以一個(gè)完整的癲癇項(xiàng)目為例，要研究患者的大腦為什么會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間大規(guī)模放電的現(xiàn)象，一方面要有神經(jīng)專科的醫(yī)生來(lái)為病人記錄和審閱腦電圖，另一方面要有數(shù)理背景的科研人員來(lái)量化所獲得的數(shù)據(jù)。單這兩方就已經(jīng)涉及到一群龐大的科研團(tuán)隊(duì)。醫(yī)院這邊，由住院醫(yī)師接收病人和安排就診，專門負(fù)責(zé)腦電操作的醫(yī)務(wù)人員為病人做記錄，專長(zhǎng)治療癲癇的專科醫(yī)生根據(jù)初始的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，歸納出問(wèn)題的大方向。研究型醫(yī)院通常配備有醫(yī)學(xué)背景兼職科研的教授，充當(dāng)醫(yī)院和研究院所之間的聯(lián)系人，把數(shù)據(jù)帶到相關(guān)課題組。在課題組，有物理背景的老師用電磁學(xué)原理把圖譜還原成大腦活動(dòng)，有數(shù)學(xué)背景的老師為大腦活動(dòng)建立模型，有統(tǒng)計(jì)學(xué)背景的老師檢測(cè)和比較各種模型的好壞，有神經(jīng)生物學(xué)背景的老師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證模型提出的假說(shuō)。這一切努力的結(jié)果將是一系列學(xué)術(shù)文章。等到整個(gè)癲癇領(lǐng)域的文章積累到一定程度，人們?cè)谀骋粋€(gè)問(wèn)題上有了足夠共識(shí)的時(shí)候，學(xué)界的研究成果就能反饋給醫(yī)院，轉(zhuǎn)化成新的治療方法。

如果說(shuō)我們各自在中學(xué)和大學(xué)接受的基礎(chǔ)訓(xùn)練是一條單一的甬道，那它通向的研究生涯就是一座小徑分岔的花園。在共事的過(guò)程中，每個(gè)成員不可避免地去學(xué)習(xí)和消化其他學(xué)科的信息化為己用。就算是運(yùn)用已掌握的知識(shí)，也需要從新的角度來(lái)用在新問(wèn)題上。比如物理學(xué)家用麥克斯韋方程組還原大腦活動(dòng)的過(guò)程中，方程還是那個(gè)方程，但是方程中各個(gè)變量對(duì)應(yīng)大腦的什么現(xiàn)象有待商榷。傳統(tǒng)物理學(xué)的對(duì)象是沒(méi)有生命的自然界，一個(gè)受過(guò)訓(xùn)練的專家能毫不遲疑地算出電流在理想球面的分布；但他要計(jì)算電流在大腦表面的分布時(shí)，這個(gè)由千億個(gè)細(xì)胞組成的生命有機(jī)體要如何簡(jiǎn)化成理想的物理模型，就超越了傳統(tǒng)知識(shí)的范疇。他需要求助于神經(jīng)生物學(xué)家，來(lái)確認(rèn)哪些簡(jiǎn)化是可以接受的，哪些是不能接受的。不能接受的那部分，就變成了探索性的課題，他要在生物學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，用舊有的物理原理建造出新的理論公式。

物理學(xué)家如此，其他各種學(xué)家都如此。沒(méi)有人能從單一學(xué)科把大腦的功能解釋清楚。從大了說(shuō)，走向這座必定與他人交錯(cuò)的花園，也是基礎(chǔ)科學(xué)研究這個(gè)大行業(yè)的趨勢(shì)轉(zhuǎn)向使然。在腦科學(xué)領(lǐng)域，沒(méi)有人能自稱是正統(tǒng)出身，因?yàn)椤澳X科學(xué)”這個(gè)名稱本身就是一個(gè)正在形成的概念。大學(xué)里是沒(méi)有這個(gè)系可以讀的。“人類意識(shí)從何而來(lái)”這個(gè)腦科學(xué)的核心問(wèn)題，雖然古老得幾乎和文明史一樣悠久，它進(jìn)入科學(xué)的范疇卻只是近兩個(gè)世紀(jì)才發(fā)生的事。即使是對(duì)腦科學(xué)懷著原始興趣的年輕人，也只能先挑選一條單一的甬道，然后背負(fù)著人類的經(jīng)驗(yàn)積累，在甬道盡頭會(huì)

合起來(lái)去開(kāi)創(chuàng)新的學(xué)科。

今天的腦科學(xué)涵蓋廣泛，既有行為實(shí)驗(yàn)，又有功能性成像；既有細(xì)胞培養(yǎng)，又有數(shù)學(xué)建模；既有疾病研究，又有意識(shí)理論；既有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，又有人類被試；既有計(jì)算機(jī)模擬，又有分子機(jī)理闡釋；既有事實(shí)探究，又有工程發(fā)明……總之，已經(jīng)是個(gè)一兩句話無(wú)法概括，一兩篇文章也講不清的領(lǐng)域了。如果你為了一腔年輕的熱血放棄了賺大錢的機(jī)會(huì)，跑到冷門的基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)起了數(shù)學(xué)、物理、生物，然后發(fā)現(xiàn)學(xué)界的方向和自己的預(yù)想有那么一點(diǎn)點(diǎn)差距；或者你曾經(jīng)為了賺大錢跑到熱門的應(yīng)用學(xué)科學(xué)起了計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)，然后發(fā)現(xiàn)賺錢并不是自己的真正興趣所在；又或者你曾經(jīng)壯志滿滿地報(bào)考了工程系準(zhǔn)備投身工業(yè)界，然后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的需求不能滿足自己發(fā)明的欲望。那么，別氣餒，至少你還有腦科學(xué)家這一條備胎——在我見(jiàn)過(guò)的同行中，他們的教育背景涵蓋了上面列出的所有專業(yè)。