在《惊人的假说》这本具有开拓性和争议的著作中，弗朗西斯·克里克向近代科学、哲学和宗教思想的根本基础提出挑战。对大脑究竟怎样“看”东西作出的科学分析，内容翔实，妙语横生，令人信服。他还大胆探索人类存在的一些最基本问题：我们有自由意志吗？什么使我们成为区别于其他动物且具有感知能力的生物？灵魂真的存在吗？抑或我们只不过是一堆神经元的复杂集合吗？

《惊人的假说》作者弗朗西斯·克里克独辟蹊径，坚持一个数理科学家朴素的唯物主义思想，大胆地提出了一个基于“还原论”的“惊人的假说”。他认为“人的精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成及影响它们的原子、离子和分子的性质所决定”。他坚信，意识这个心理学的难题，可以用神经科学的方法来解决。在《惊人的假说》一书中，他把视觉作为研究意识问题的突破口，认为意识源于“注意”和“短时记忆”相结合的过程。在本书的末尾，作者大胆地涉足“自由意志”问题。他分析了某些大脑损伤患者的行为反应，提出“自由意志”的解剖部位可能与“前扣带回”密切相关。他还提出了研究意识问题的一系列心理学、解剖学和神经科学的实验设计和方法。这些观点、理论和方法显然是对意识问题研究中长期处于主导地位的哲学、心理学思想方法的严重挑战。“惊人的假说”把一个长期困扰哲学、心理学界的复杂的意识问题还原成一个典型的现代神经科学问题，确实有些出人意外。

原作者为中译本所作的序

前言

致谢

译校者序

第一部分

第一章 引言

第二章 意识的本质

第三章 看（Seeing)

第四章 视觉心理学

第五章 注意和记忆

第六章 知觉瞬间：视觉理论

第二部分

第七章 人脑的概述

第八章 神经元

第九章 几类实验

第十章 灵长类的初级视觉系统

第十一章 灵长类的视皮层

第十二章 脑损伤

第十三章 神经网络

第三部分

第十四章 视觉觉知

第十五章 一些实验

第十六章 种种推测

第十七章 振荡和处理单元

第十八章 克里克博士的礼拜天

关于“自由意志”的跋

附录

神经科学中常用的长度、时间和频率单位

词汇表

续读书目

参考文献

插图出处

今天，我们已经知道了很多有关原子的特性，并赋予每种元素一个原子序数。我们已经详细地了解到它们的结构以及控制它们行为的大部分规律。物理学已经为化学提供了理论框架。我们的有机化学知识与日俱增。

我们承认，在很短的距离(在原子核内)、极高的能量及极大的引力场中发生的事情我们还不能真正理解。但是大多数科学家认为，对于地球上我们通常所处的条件(只有在非常特殊的情况下，一种原子才转变为另外一个原子)，我们知识上的这种不完备性，对理解思维和脑影响不大。

除了基本的化学和物理学知识之外，地球科学(如地理学)和天文科学(天文学和宇宙学)已经为我们生存的世界和宇宙描绘了一幅与传统宗教建立时的基本观念迥然不同的图画。宇宙的现代图景及其发展规律，构成了目前生物学知识的基本背景。在过去的一个半世纪的历程中，这些知识发生了根本性变化。直到达尔文(Darwin)和华莱士(Wallace)各自独立地发现了导致生物进化(自然选择过程)的基本机制之前，“造物的论点”(Argument from Design)似乎仍然是不可辩驳的。像人体这样结构复杂和设计精巧的有机体的产生，不借助至灵至慧的造物主的设计怎么可能呢？今天，这一论点已经完全过时了。我们知道，一切生命，从细菌到我们人类自己，都是与生物化学水平的活动紧密相关的。地球上的生命已经存在了数十亿年，这期间许多种类的动物和植物都已经发生了变化，而且往往是根本性的变化。恐龙已经灭绝，在它们生活的地方，出现了很多新的哺乳动物。今天，无论是在野外还是在实验室内，我们都可以观察到基本的进化过程。

在20世纪，生物学有了突飞猛进的发展。对基因的分子基础及其精确的复制过程，对蛋白质及其合成机制的详细知识，都有了更深入的了解。现在我们已经知道，蛋白质具有很强的功能，其用途也非常广泛，它能构成精巧的生化装置的基础。胚胎学(目前经常被称为发育生物学)是当前研究的重点。一个海胆的受精卵经过多次分裂，最终会变成一个成熟的海胆。但是，如果把受精卵第一次分裂后的两个子细胞分开，那么每个子细胞就会各自发育成一个独立的、但却更小的海胆。类似的实验也可以在蛙卵上完成。经过分子自身的重新组织，从本来应该产生一个动物的物质中产生出两个小动物。这一现象在100年前发现时，曾被认为是某种超自然的生命力(Life Force)作用的结果。根据生化基础，用有机分子和其他分子的特性及其相互作用去解释生物的戏剧性复制，似乎是不可想象的事情。现在，对这一过程的发生机制，在原理上我们感到已经没有什么困难了。我们曾料想这种解释是很复杂的。科学史上充斥着一些观点，认为有的东西在本质上就是不可理解的(如“我们永远不会知道星星是由什么形成的”)。在大多数情况下，时间将会说明，这些预言是不正确的。

一个现代的神经生物学家，无须借助灵魂这个宗教概念去解释人类和其他动物的行为。这使人想起当年拉普拉斯(Laplace)解释太阳系的运动规律时，拿破仑(Napoleon)曾经提出的问题：“那么，上帝如何发挥作用呢？”拉普拉斯回答：“陛下，我不需要这一假设。”并非所有的神经科学家都相信灵魂是一个神话，约翰·埃克尔斯爵士(sir John Eccles)[1，2]就是一个明显的例外。但大多数科学家确实认为灵魂是神话。这并非是由于他们能证明灵魂这一概念是虚假的，而是他们目前并不需要这一假设。从人类历史发展的角度看，脑研究的主要目标不仅仅是理解和治疗各种各样的脑疾病(尽管这是很重要的)，更主要的是掌握人类灵魂的真正本质。不管灵魂这个术语是比喻性的或是确实存在，它恰恰是我们正在试图研究的东西。

许多受过教育的人，特别是在西方世界，也都相信灵魂仅是一种比喻。一个人在被孕育之前和死后是不会存在个人生命的。他们也许会把自己称为无神论者、不可知论者、人文主义者，或是离经叛道的信徒，但他们都否认传统宗教的主要观点。然而，这并不意味着他们通常考虑自己时与传统的方式完全不同。因为旧的思维习惯是很难消逝的。一个人也许在宗教意义上并不是一个信徒，但在心理上也许会继续像信徒那样思考问题，至少在日常生活中是如此。

因此，我们需要使用更鲜明的术语来表述我们的想法。科学的信念就是，我们的精神(大脑的行为)可以通过神经细胞(和其他细胞)及其相关分子的行为加以解释。对大多数人而言，这实在是一个惊人的概念。很难使人相信，我们自己仅是一群神经细胞的精细行为，即便这种细胞是大量的，它们的相互作用是极其复杂的。读者不妨想象一下这一观点。(“无论他说些什么，梅布尔，我知道我正在某处看世界。”)

为什么惊人的假说如此令人吃惊呢？我认为主要有三个原因。首先是许多人还不愿意接受被称作“还原论”的研究方法，即复杂系统可以通过它各个部分的行为及其相互作用加以解释。对于一个具有多种活动层次的系统，这一还原过程将不止一次地加以重复。也就是说，某一特定部分的行为可能需要用它的各个组成部分及其相互作用的特性加以解释。例如，为了理解大脑，我们需要知道神经细胞的各种相互作用，而且每个细胞的行为又需要用组成它的离子和分子的行为来解释。

这种过程在哪里终止呢？幸运的是，存在一个自然的中断点。这发生在(化学)原子的水平。每个原子有一个携带正电荷的重原子核，它被一个有组织的电子云所包围。这些电子既轻又灵活，而且携带负电荷。每个原子的化学性质几乎完全由核电荷确定。核的其他性质，如质量数及偶极矩、四极矩强度等次级电学性质，在大多数情况下，对它的化学性质影响很小。P6-9

科学，特别是自然科学，最重要的目标之一，就是追寻科学本身的原动力，或曰追寻其第一推动。同时，科学的这种追求精神本身，又成为社会发展和人类进步的一种最基本的推动。

科学总是寻求发现和了解客观世界的新现象，研究和掌握新规律，总是在不懈地追求真理。科学是认真的、严谨的、实事求是的，同时，科学又是创造的。科学的最基本态度之一就是疑问，科学的最基本精神之一就是批判。

的确，科学活动，特别是自然科学活动，比较起其他的人类活动来，其最基本特征就是不断进步。哪怕在其他方面倒退的时候，科学却总是进步着，即使是缓慢而艰难地进步。这表明，自然科学活动中包含着人类的最进步因素。

正是在这个意义上，科学堪称为人类进步的“第一推动”。

科学教育，特别是自然科学的教育，是提高人们素质的重要因素，是现代教育的一个核心。科学教育不仅使人获得生活和工作所需的知识和技能，更重要的是使人获得科学思想、科学精神、科学态度以及科学方法的熏陶和培养，使人获得非生物本能的智慧，获得非与生俱来的灵魂。可以这样说，没有科学的“教育”，只是培养信仰，而不是教育。没有受过科学教育的人，只能称为受过训练，而非受过教育。

正是在这个意义上，科学堪称为使人进化为现代人的“第一推动”。

近百年来，无数仁人智士意识到，强国富民再造中国离不开科学技术，他们为摆脱愚昧与无知作了艰苦卓绝的斗争，中国的科学先贤们代代相传，不遗余力地为中国的进步献身于科学启蒙运动，以图完成国人的强国梦。然而应该说，这个目标远未达到。今日的中国需要新的科学启蒙，需要现代科学教育。只有全社会的人具备较高的科学素质，以科学的精神和思想，科学的态度和方法作为探讨和解决各类问题的共同基础和出发点，社会才能更好地向前发展和进步。因此，中国的进步离不开科学，是毋庸置疑的。

正是在这个意义上，似乎可以说，科学已被公认是中国进步所必不可少的推动。

然而，这并不意味着，科学的精神也同样地被公认和接受。虽然，科学已渗透到社会的各个领域和层面，科学的价值和地位也更高了。但是，毋庸讳言，在一定的范围内，或某些特定时候，人们只是承认“科学是有用的”，只停留在对科学所带来的后果的接受和承认，而不是对科学的原动力，科学的精神的接受和承认。此种现象的存在也是不能忽视的。

科学的精神之一，是它自身就是自身的“第一推动”。也就是说；科学活动在原则上是不隶属于服务于神学的，不隶属于服务于儒学的，科学活动在原则上也不隶属于服务于任何哲学的。科学是超越宗教差别的，超越民族差别的，超越党派差别的，超越文化的地域的差别，科学是普适的、独立的，它自身就是自身的主宰。

湖南科学技术出版社精选了一批关于科学思想和科学精神的世界名著，请有关学者译成中文出版，其目的就是为了传播科学的精神，科学的思想，特别是自然科学的精神和思想，从而起到倡导科学精神，推动科技发展，对全民进行新的科学启蒙和科学教育的作用，为中国的进步作一点推动。丛书定名为《第一推动》，当然并非说其中每一册都是第一推动，但是可以肯定，蕴含在每一册中的科学的内容、观点、思想和精神，都会使你或多或少地更接近第一推动，或多或少地发现，自身如何成为自身的主宰。

《第一推动》丛书编委会