前言 人人都有一个不可思议的大脑

心算8 388 628 乘2得多少，预备！开始！你能在非常短的几秒钟时间里计算出结果吗？有个年轻人能在短短几秒钟的时间里对这组数字进行24次2倍相乘运算，而且每次都能算得对；一个男孩能够在任何时候告诉你当时的时间，甚至是在他睡着的时候；一个小姑娘能判断20英尺开外物体的尺寸；还有一个小孩6岁的时候就能画出栩栩如生、充满视觉冲击力的图画，她还举办过个人作品展览。不过这几个孩子中没有一个能学会自己系鞋带，事实上，他们的智商都低于50。

大脑可真是一个令人惊讶的东西。

你的大脑也许没有那么古怪，不过它也是非常特别的。作为地球上最复杂的信息传感系统，你的大脑能识别这张漂白了的木头(纸)上面黑色并歪歪扭扭的玩意(字)，然后推导出其确切含义。为完成这项奇迹，你的大脑要发射出一股股电流，噼啪穿行于由脑细胞构成的数百千米长的回路里。脑细胞非常小，这句话末尾的句号里可以容下数以千计的脑细胞。眨眼之间大脑就完成了所有这些过程。同样不可思议的是，尽管大脑是我们身体的重要器官，但我们中的很多人竟一点也不了解大脑是如何运转的。

于是，就有了这样一些奇怪的现象。尽管当大脑在集中注意力的时候是不能同时进行多任务操作的，但是我们却都尝试过边开车边打手机；虽然处于紧张状态下的大脑工作效率会明显下降，但我们却还是创造出了高压的办公室工作环境；学校设计成现在这样的结果就是让真正的学习不得不发生在家里。如果这些现象害处不大，也许会很有趣。出现这些现象，要归咎于这样一个事实，即脑科学家很少与教师、企业家、主修教育的学生、会计师、主管以及CEO们交流，除非你手边就有《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)，否则你就是外行。

这本书旨在让您成为脑科学方面的内行。

12条大脑定律

我的目标就是向你介绍我们所知道的关于大脑如何运转的12件事情，我称其为大脑定律。对每一条定律，我先介绍一些科学知识，然后提出一些想法，来研究如何将定律运用到我们的日常生活中去，特别是如何在职场和学校中运用。

首先，人类还不习惯每天在桌旁一坐就是8小时。从进化学的角度来看，我们的大脑是在运动中不断进化的，我们的祖先每天要步行至少12英里。直到现在，人类的大脑仍然渴求运动方面的体验，尤其是在久坐的人群中间。这就是为什么运动可以提高人类脑力的原因(大脑定律1)。在长期记忆、推理、注意力和解决问题能力方面，经常运动的人比习惯久坐的“沙发土豆”们要表现得出色得多。我深信，将适当的体育锻炼整合到8小时工作和学习中，必将会成为一种潮流。

我们不会注意无聊的事物。读者肯定注意过这样一个现象：在一个典型的幻灯片演示中，人们对无聊的情节常常无法集中精神(大脑定律4)。演示者必须用几秒钟的时间抓住观众的注意力，并将这种注意力维持10分钟左右。在第9分59秒的时候，必须做些既能调动观众情绪又与主题息息相关的事情，以重新吸引人们的注意力并重新开始这一循环。此外，大脑也需要休息。这就是为什么在这本书中我用故事来说明我的观点。

是不是在下午3点左右会感到疲倦？那是因为你的大脑真的想打个盹儿。如果能小睡一会儿，你的效率可能会更高。一项研究表明，小睡26分钟让美国宇航局飞行员的工作效率提高了34%。另外晚上是否获得足够的休息，将会影响你第二天的头脑敏捷度。睡眠好，思维好(大脑定律7)。

在书中我们将认识一位奇人，他可以同时阅读两页书，一只眼睛看一页，并且能永远记住每页书中的内容。而我们中的大多数人往往忘性大于记性，所以，我们必须不断重复以便记忆(大脑定律6)。当你了解了大脑的记忆规则，你就会明白我为什么要主张消除家庭作业这个概念了。

本书将解释为什么两岁孩子表面上看起来反叛的举动，实际上却是他强烈探索渴望的表现。婴儿对这个世界不具备很多知识，但他们却知道如何获取它们。由此可见，人类是天生、强有力的探险家(大脑定律12)，即使在我们自己打造的人造环境下，这种探索的天性也从未离开过我们。

没有处方

书中每章结束之处所提出的一些想法不是解决问题的处方，而是希望人们重视现实世界研究的号召。正是我过去的工作激发了写作本书的初衷。我的专长是研究精神疾病的分子基础，而我真正的兴趣在于基因与行为之间关系的研究。所以，在我职业生涯的大部分时间都在为那些迫切需要分子生物学专家参与的研究项目做私人顾问，于是便捷足先登地观察了很多涉及染色体和心理功能的研究工作。

在工作中，我偶尔会遇到一些文章、书籍，它们竟然宣称要基于脑科学的“近期进展”改变我们教书和做生意的方式。我当时觉得诚惶诚恐，担心作者是不是阅读到了我没有掌握的一些文献。我曾涉猎脑科学的几个研究领域，但我对能够指导教育和商业的实践却一无所知。事实上，如果我们能够理解人类的大脑是如何知道怎样拿起一杯水这样的问题，那就已经是一个很了不起的成就了。

其实也没有必要恐慌。那些声称脑研究可以指导我们如何成为好教师、好家长、出色的商界领袖或学生的主张实在是不足为信。本书之所以呼吁研究大脑，只是因为我们所知道的不足以成为规范。我想通过本书尝试抵制社会上流传的种种神话，如“莫扎特效应”、左脑 / 右脑人格，为了让孩子进入哈佛大学，在他们还在子宫里的时候给他们听语言录音带，等等。

返回丛林

现在，我们对大脑有了一些了解，这要归功于多个专业领域科学家们的共同努力。他们是研究大脑组织的生物学家、研究行为的实验心理学家、研究脑组织如何与行为关联的认知神经科学家以及进化生物学家。虽然我们对大脑是如何运作的还知之甚少，但人类的进化史告诉我们这样一个事实：在一个不稳定的室外环境下生存，人类会遇到各种各样的问题，我们大脑的主要功能就是解决这些问题。我称这为大脑的性能图。

书中探讨的每个主题——运动、生存、回路、注意、记忆、睡眠、压力、感觉、视觉、性别以及探索，都涉及这个性能图。我们的祖先为了生存四处走动，我将其理解为运动。环境的不稳定性导致我们大脑的构成方式极其灵活，让我们能够通过探索来解决问题。从犯过的错误中学习，吸取教训，以便我们能够在野外环境中生存，这意味着要留意某些事情，并以一种特殊的方式创造记忆。虽然几十年来，我们一直将这些能力“随手”塞在了教室和办公室小隔间里，但我们的大脑实际上是为了人类能够在丛林和草原生存下来而发展的，我们还没有超出这一点。

我是个好人，就是脾气有些暴躁。因此，出现在此书中的研究文章，首先要交给波音公司(我曾为这家公司做过一些咨询)的一个机构审核，这个机构被戏称为MGF：梅迪纳坏脾气。书中的各项研究都经过同行评审后发表在学术刊物上，并多次被引用。(还有大量的参考资料没有收入此书，为方便阅读，读者可以通过查询www.brainrules.net了解它们。)

从总体上看，书中所进行的研究主要想说明的问题是：类似教室这样的教育环境、类似办公室小隔间这样的职场环境，都是有违天性的，不适合人类大脑充分发挥功能。如果你想做些变动，可能要把它们通通拆掉，然后重新开始。

从很多方面讲，重新开始是本书的全部意义所在。

定律2 大脑一直在进化

我儿子诺亚4岁的时候，一次他从后院捡了根棍子拿给我看。我对他说：“年轻人，你的棍子不错啊。”他非常认真地回答我：“这不是棍子，是一把剑！举起手来！”我于是顺从地将手举向空中。我们都笑了起来。这次短暂对话我至今仍记忆犹新，原因是，当回到房间时，我意识到儿子刚刚向我展示了人类独特的思维能力——一个经历了数百万年进化而来的能力。他在不到2秒钟的时间里就做到了！

对一个4岁的孩子来说，这可是个不轻的任务。其他动物也拥有强大的认知能力，但人类思考问题的方式与它们有着质的不同。人类从树上到草原的“旅程”给了我们一些有别于其他动物、人类独有的身体结构，并给了我们利用这些人类所共有的身体结构的独特方式。我们的大脑是如何并且为什么会以这种方式进化呢？

还记得我在前言中提到的性能图吗？大脑进化成如此，似乎旨在持续的运动中、在不稳定的室外环境下解决与人类生存相关的种种问题。大脑的生存策略就是帮助人类活得足够长久，以便把基因传给下一代。这就对了：这一切都归结为“性”。生态系统是残酷的，摧毁一个生命和扶持一个生命同样轻松。据科学家估计，曾经在地球上存在的99.99％的物种今天都已经灭绝了。我们的身体，包括大脑，抓住了任何能够帮助人类生存下来的遗传适应。这不仅为所有的大脑定律奠定了基础，它也说明了我们人类是如何征服世界的。

有两种方法可以帮助人类战胜残酷的环境：变得更强壮或者变得更聪明。人类选择了后者。看起来真令人难以置信，这样一个体质柔弱的物种竟然通过给大脑增加神经元的方式，而不是通过为骨骼增加肌肉的方式接管了地球。不过，我们就是做到了，科学家们花费了大量的气力，试图找出人类是如何做到这一切的。朱迪 德洛奇(Judy DeLoache)对这个问题进行了广泛的研究，她是调查科学领域里一位备受尊敬的研究员，虽然妇女常常被劝阻从事调查科学研究，但目前她在弗吉尼亚大学很受器重。她研究的重点是人类的智慧。她特别关心的是：如何将人类的认知从其他动物思考各自世界的方式中识别出来？

她的主要贡献之一是识别了人类的特质，将人类从大猩猩中分离出来，该特质就是使用象征推理的能力。我的儿子在挥舞“树棍”剑时，正是运用了这种能力。当我们看到一个五边形时，我们并不总是将它识别为一个简单的图形，而更容易把它认做美国的军事指挥中心五角大楼，或者是克莱斯勒微型面包车。我们大脑能够识别符号对象的本身含义，同时，又能识别符号对象所表征的其他事务，或将符号对象识别成其他所能想到的事务。德洛奇称这为双重表征理论(dual representational theory)，表述得正式些就是，这个理论描述了人类所具有的一项能力，即，将某些特征和含义归结于并不真正具有这些特征和含义的事物身上的能力。说得直白些，人类可以虚构出并不存在的事物。我们之所以成为人类，是因为我们能够想象。

现在，请你试着在手上画一条垂直线。它就只能是一条垂直线吗？如果你知道如何将某一特征加在并不真正具有这些特征的事物身上时，它就不只是一条垂直线了。让我们继续，现在，在垂直线下方画一条极短的水平线，

数字1出现了；再在垂直线上方加个圆点，又出现了字母“i”。直线并不一定就意味着只是一条线，它能够代表你认为它应该意味的任何事物。某个含义被固定在某个符号上，只是因为这个含义没有被强加到别的事物身上。你所要做的就是，让每个人都同意该符号就应该代表这个含义。

一些想法

鉴于这些数据，我们现在所建立的期望每个大脑与其他大脑以同样的方式学习的学校系统有什么意义？在商业领域，特别是在充斥着各种文化经验的全球经济条件下，以同样方式对待每个人是否有意义？这些数据为我们应该如何教育孩子，以及孩子长大找到一份工作后，我们又应该如何对待作为雇员的他们，提供了强烈的启示。我对现有的学校系统有几点担心：

(1)现行的教育体制是建立在一系列期望的基础上的，它希望一定的学习目标应该在一定的年龄达到。然而，没有理由怀疑大脑会重视这些期望，同龄的学生显示出了很大的智力差异。

(2)儿童的这种智力差异会深深影响学生的课堂表现，对此已经有相关测试证明。例如，10%左右的学生在我们期待他能够阅读的年龄时大脑的布线还没有布置好，这时他们还不能阅读。简单地基于年龄的同步教育模式，最终只能产生一个与脑生物学不匹配的适得其反的结果。

对此，我们能做些什么呢？

小规模班级

人们早就认识到，在其他所有条件等同的情况下，规模较小、师生关系更亲密的学校，与规模大、教室大的学校相比，可以创造出更好的学习环境。大脑定律可能有助于解释为什么小规模的更好。

鉴于每个大脑都是不同的，能够读懂学生心灵的能力是教师手中的一项利器。大家可能还记得我在前面“生存”一章中讲到的，心理理论接近于读心术，是人类最可能获得的能力。心理理论被定义为：能够理解别人内在动因的能力，以及基于已掌握的知识构建一个可预测的“他人心理如何运作的理论”的能力。这种能力使教师得以访问学生的内心世界，使教师能够及时了解学生在什么时候对知识还存在困惑，以及学生在什么时候对知识已经掌握。它还给敏感的教师以宝贵的反馈意见，了解他们的教授是否正在转化为学生的学习，它甚至有可能说明教师这种敏感性的程度。如今我相信，掌握先进心理理论技能的人，是成为信息有效传播者的一个最重要的因素。

学生在不同时间以不同程度理解复杂的知识，一个老师只能留意数量有限的学生的心理活动，所以一个班级的学生数量必须有所限定，当然越小越好。小规模班级预示着学生较好的表现，这里的原因很简单，因为老师可以更好地留意班级中每一个学生，这也意味着掌握了先进心理理论技能的老师有可能成为一位好老师。如果是这样，现有的心理理论测试就可以像迈尔-斯布里格斯性格测试(Myers-Briggs personality tests)那样被用于区分好老师和不合格的老师了，或者它也能帮助人们考虑是否可以选择教师作为自己的职业。

个别教学法

这又与那个提倡在一个年级实行更多个性化教学的古训有什么关系呢？这个劝告是建立在一些坚实的脑科学理论基础上的。研究员卡罗尔 麦克唐纳 康纳(Carol Mcdonald Connor)正在做的研究，是我所见的及时个有能力迎面处理人脑存在的这些差异的研究。她和同事把一个标准的阅读教学方案与一个聪明、全新的电脑程序A2i相结合。该软件采用人工智能技术，能够确定用户阅读能力所处的水平，然后适应性地选择练习来训练学生，以弥补学生存在的任何不足。

当该程序被用在标准阅读课上时，取得了广泛的成功。学生使用这个程序越多，他们考试分数就越高。有趣的是，该程序在与正常的阅读教学结合使用时，它产生的影响十分巨大。单独的教师教学或者单独的程序使用效果都不这么明显。当老师以正常方式给学生授课时，由于学生智力发展的不均衡，他们的学习会出现差距。如果放任不管，这些差距将会导致一些学生的学习成绩越落越远，那么一个正常而可怕的影响就是：学生不能理解并掌握教师的教学内容。该软件可以确保这些差距不会被放任不管。

这就是未来教育的发展趋势吗？因材施教的个别化教育并不是一个新理念。使用代码代替人工教学也不是什么革命。但将两者结合在一起却可能是一个绝妙的组合。我希望脑科学家和教育学家一起进行一项“三管齐下”的研究：

(1)以先进的心理理论技能对教师以及未来的教师进行评价，用四个主要测试中测量同理心(empathy)的方法对他们进行测试。以统计学的方式，确定教师的这种能力是否会对学生的课堂表现产生影响。

(2)为不同年级、不同科目开发适应性软件，实验它们的效果。推广那些与康纳刊登在《科学》杂志上的实验工作方式类似的软件。

(3)以不同组合形式测试以上两种想法。增加师生比例分别是典型和优化情况时的几种混合环境，然后比较结果。

这么做的原因很简单，因为你不能改变这样一个事实，即人类的大脑都是不同的。每个学生的大脑，每个员工的大脑，每个客户的大脑都是以不同方式塑造的，这就是大脑定律。你要么接受它，要么忽略它。目前的教育体制选择了后者，这对我们非常不利。旧的体制应该被拆除，并重新设想新的体制，要以曼哈顿计划的规模为决心建立个别化教学。除了其他事项之外，我们最有可能拆除的是以年龄为基础的年级结构。

公司也可以尝试运用心理理论来选拔领导人，连同“大规模定制的”方法一道区别对待每一个员工。我敢打赌，很多公司会发现，在他们单位就有一个伟大的篮球运动员，但是他们却让他去打棒球。