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大自然的万物中,至高无上的是什么?是人类的智慧。
从古代的阿基米德、毕达哥拉斯,到近代的牛顿、达尔文、爱因斯坦,人类历史上曾出现过多少天才、巨匠,他们的智慧火花和真知灼见曾为人类文明的发展开拓了一个又一个里程。他们的超人智慧又是在什么基础上萌生的呢?
上世纪开始,随着医学解剖技术的成熟,就有人幻想从天才人物的大脑中提取智慧素。如果这些智慧素能够提取并移植的话,这将给人类带来多少造化!
进入本世纪60年代,超低温生物学的兴起又给人们带来了新的憧憬。因为在接近于-200℃的超低温条件下,一切生命物质的生命速度可以回到零。这样,天才人物大脑中的智慧素不就可以永远地保存下来了吗?于是,寻找、探索智慧素就显得更加令人神往了。
从哪儿去寻找智慧的“标本”呢?人们的目光就自然地投向了20世纪最杰出的科学巨匠——爱因斯坦。
解剖爱因斯坦的大脑
论智慧,人类历史上很少有人比得上爱因斯坦。他提出的相对论总括了整个宇宙间的质量与能量,以及质量与速度之间的关系。这个理论所揭示的规律是如此之普遍,以至人们奉以为真理的牛顿定律和质量守恒定律也只不过是其中的一个特例。爱因斯坦被誉为天才中的骄子当之无愧。
然而,天才也逃脱不掉人类生命的规律。1955年,这一颗最闪亮的巨星陨落了。人们在惋惜这位天才离去的同时,也开始思索:怎样才能挽留爱因斯坦的智慧呢?在这位绝世天才的大脑中能不能找到一点智慧的线索?于是,一个由美国一流脑外科专家组成的班子,对爱因斯坦的大脑施行了手术。
解剖的结果令人失望:绝世天才的大脑,无论从表面皮层的容积、结构和化学成份来看,都和一个普通的没有表现出天才的人的一样。
科学界又陷入了迷茫:爱因斯坦的智慧究竟在哪里?人类的智慧素会不会存在呢?
从大脑的元件说起
人的大脑是一切物质中结构最复杂的,神经生理学家们经过了近一个世纪的努力才轮廓地把握住它的基本形态。
脑神经解剖学家通过研究发现,人的大脑左右两半球都存在记忆素,神经细胞里占据了三亿五千万根神经纤维,而这些富有密集的纤维素在高速运转的情况下产生了无数的脑细胞,脑细胞又叫神经元,人脑中的神经元如同银河系中的星星。
神经元的形状各式各样,比较典型的是像一棵树,呈分枝状的树枝部分叫树突,它是接受信息的部分;树干由神经纤维组成,它的作用是传递信息;树根部分则分成很多突触,它与其他神经元的树突相连,用来输出信息。这样,每一个神经元就像一束由很多输出、输入线路组成的通道。而大脑就像由这些通道交叉连接而组成的电子计算机。
每一个神经元相当于多少条线路呢?这可以从它的输出单元——突触的数目来计算。已测得一个神经元平均含有一万个突触,相当于电脑里的一万条线路。那么整个大脑就是一台相当于拥有一千万亿条线路容量的计算机,其复杂程度是无法说明的。
要研究这样一台超级计算机的运转方式,已不是神经生理学家单独可以解决的了,它需要数学、信息论等一系列其他科学的配合。最新的关于智慧大脑的模型,就是由英国电子计算机专家汉特里克逊和他的妻子,神经生理学家爱兰所共同提出来的。
智慧大脑的模型
汉特里克逊和爱兰认为:精确的记忆力、敏锐的理解力、活跃的想象力等一切反映为智慧的能力,就是由神经元之间传递信息的能力来决定的。具体地说,也就是由信息从一个神经元的突触前膜转移到另一个神经元树突后膜的能力所决定的,就像一座大城市的复杂通讯系统,它工作的好坏是由各条线路之间中继、转换的效率所决定的那样。
这个模型把过去一直不可捉摸的智慧问题,具体化到大脑中特定部位的特定工作(信息转移),如果从日常的概念来理解的话,信息在不同神经元之间的转移效率就表现在大脑对一个输入信号是否能勾起迅速的回忆,或引起触类旁通、浮想联翩、举一反三、豁然开朗等。这也是灵活和滞钝、聪颖和呆笨、天才和庸才的区别。
与电脑一样,大脑活动时传递信息的媒介也是脉冲电波。汉特里克逊已详细地研究了这种脉冲电波的形式,它不是单波而是群波。据测定,人的脑电波往往都是以二十二个脉冲为一群。每一脉冲群的脉冲间距有四、八、十二和十六毫秒四档。每一档间距的脉冲群表示一个信息编码,所以总共有四个编码,这与只有二个编码(开—关)的电子计算机相比,要多一倍。
人的大脑就是利用这样一种信息系统来把一切刺激、感觉、形象或抽象的概念,先翻译成脉冲群信号,然后在大脑这座计算机中进行各种“运算”的。
智慧核糖核酸
但大脑与电子计算机又不同,虽然在神经纤维中传递的信息形式是脉冲电波,可是在神经元之间传递的时候,这种脉冲电波却要变成化学物质的形式。
在突触的终端含有很多贮放化学物质的小泡,一旦脉冲信号从神经纤维传送到这里后,小泡就会相应地释放出化学物质(如乙酰胆碱等)。这种化学物质的作用很巧妙,它能使突触合着信号脉冲的频率,有节奏地把钠离子一个一个地排入突触间隙。这些有节奏的钠离子,就是从一个神经元传向另一个神经元的化学信息。
这些化学信息能否为第二个神经元所接受,则完全取决于覆盖在第二个神经元树突后膜表面上的一层化学物质,这层化学物质只有“识破”钠离子的节奏以后才能把信息接过来,使两个神经元沟通。所以要说智慧素的话,它们就是了。
据汉特里克逊等人的研究,已经知道这层化合物是一种特殊的核糖核酸。普通的核糖核酸是由五十至一百个核苷酸排列而成,而这种核糖核酸却一律是由二十一个核苷酸排成,正好等于脉冲群信号的脉冲间距数。排成核糖核酸的核苷酸种类是四种,相当于四个编码。这样,它们可以排成与脉冲群信息相对应的无数个记忆信息,以便与经钠离子传来的信息对上号,进行识破。它也被称作“智慧核糖核酸”,是决定神经元之间信息传递能力的要素,也就是大脑智慧的物质基础。
智慧素的形成
智慧核糖核酸究竟是怎么产生的呢?这是人们十分关心的问题。
根据初步研究表明,它只是在人们后天的智力发育过程中逐步合成的。学习、训练过程的最终实质就是反映在这种智慧核糖核酸的合成。而学业荒芜、智力衰退的表现,也就是智慧核糖核酸的退化分解。
在同样条件下,智慧核糖核酸的合成能力并不一样,因此,有人聪明,有人蠢笨,这就是智力的差别。不过进一步的研究还表明,不断地学习和训练,会明显地提高大脑合成智慧核糖核酸的能力。勤奋出天才的道理也在于此了。
目前,大脑智慧的研究,正越来越引发人们的极大兴趣,因为,它是一把打开通向智慧世界大门的金钥匙。(责任编辑/余风)
从古代的阿基米德、毕达哥拉斯,到近代的牛顿、达尔文、爱因斯坦,人类历史上曾出现过多少天才、巨匠,他们的智慧火花和真知灼见曾为人类文明的发展开拓了一个又一个里程。他们的超人智慧又是在什么基础上萌生的呢?
上世纪开始,随着医学解剖技术的成熟,就有人幻想从天才人物的大脑中提取智慧素。如果这些智慧素能够提取并移植的话,这将给人类带来多少造化!
进入本世纪60年代,超低温生物学的兴起又给人们带来了新的憧憬。因为在接近于-200℃的超低温条件下,一切生命物质的生命速度可以回到零。这样,天才人物大脑中的智慧素不就可以永远地保存下来了吗?于是,寻找、探索智慧素就显得更加令人神往了。
从哪儿去寻找智慧的“标本”呢?人们的目光就自然地投向了20世纪最杰出的科学巨匠——爱因斯坦。
解剖爱因斯坦的大脑
论智慧,人类历史上很少有人比得上爱因斯坦。他提出的相对论总括了整个宇宙间的质量与能量,以及质量与速度之间的关系。这个理论所揭示的规律是如此之普遍,以至人们奉以为真理的牛顿定律和质量守恒定律也只不过是其中的一个特例。爱因斯坦被誉为天才中的骄子当之无愧。
然而,天才也逃脱不掉人类生命的规律。1955年,这一颗最闪亮的巨星陨落了。人们在惋惜这位天才离去的同时,也开始思索:怎样才能挽留爱因斯坦的智慧呢?在这位绝世天才的大脑中能不能找到一点智慧的线索?于是,一个由美国一流脑外科专家组成的班子,对爱因斯坦的大脑施行了手术。
解剖的结果令人失望:绝世天才的大脑,无论从表面皮层的容积、结构和化学成份来看,都和一个普通的没有表现出天才的人的一样。
科学界又陷入了迷茫:爱因斯坦的智慧究竟在哪里?人类的智慧素会不会存在呢?
从大脑的元件说起
人的大脑是一切物质中结构最复杂的,神经生理学家们经过了近一个世纪的努力才轮廓地把握住它的基本形态。
脑神经解剖学家通过研究发现,人的大脑左右两半球都存在记忆素,神经细胞里占据了三亿五千万根神经纤维,而这些富有密集的纤维素在高速运转的情况下产生了无数的脑细胞,脑细胞又叫神经元,人脑中的神经元如同银河系中的星星。
神经元的形状各式各样,比较典型的是像一棵树,呈分枝状的树枝部分叫树突,它是接受信息的部分;树干由神经纤维组成,它的作用是传递信息;树根部分则分成很多突触,它与其他神经元的树突相连,用来输出信息。这样,每一个神经元就像一束由很多输出、输入线路组成的通道。而大脑就像由这些通道交叉连接而组成的电子计算机。
每一个神经元相当于多少条线路呢?这可以从它的输出单元——突触的数目来计算。已测得一个神经元平均含有一万个突触,相当于电脑里的一万条线路。那么整个大脑就是一台相当于拥有一千万亿条线路容量的计算机,其复杂程度是无法说明的。
要研究这样一台超级计算机的运转方式,已不是神经生理学家单独可以解决的了,它需要数学、信息论等一系列其他科学的配合。最新的关于智慧大脑的模型,就是由英国电子计算机专家汉特里克逊和他的妻子,神经生理学家爱兰所共同提出来的。
智慧大脑的模型
汉特里克逊和爱兰认为:精确的记忆力、敏锐的理解力、活跃的想象力等一切反映为智慧的能力,就是由神经元之间传递信息的能力来决定的。具体地说,也就是由信息从一个神经元的突触前膜转移到另一个神经元树突后膜的能力所决定的,就像一座大城市的复杂通讯系统,它工作的好坏是由各条线路之间中继、转换的效率所决定的那样。
这个模型把过去一直不可捉摸的智慧问题,具体化到大脑中特定部位的特定工作(信息转移),如果从日常的概念来理解的话,信息在不同神经元之间的转移效率就表现在大脑对一个输入信号是否能勾起迅速的回忆,或引起触类旁通、浮想联翩、举一反三、豁然开朗等。这也是灵活和滞钝、聪颖和呆笨、天才和庸才的区别。
与电脑一样,大脑活动时传递信息的媒介也是脉冲电波。汉特里克逊已详细地研究了这种脉冲电波的形式,它不是单波而是群波。据测定,人的脑电波往往都是以二十二个脉冲为一群。每一脉冲群的脉冲间距有四、八、十二和十六毫秒四档。每一档间距的脉冲群表示一个信息编码,所以总共有四个编码,这与只有二个编码(开—关)的电子计算机相比,要多一倍。
人的大脑就是利用这样一种信息系统来把一切刺激、感觉、形象或抽象的概念,先翻译成脉冲群信号,然后在大脑这座计算机中进行各种“运算”的。
智慧核糖核酸
但大脑与电子计算机又不同,虽然在神经纤维中传递的信息形式是脉冲电波,可是在神经元之间传递的时候,这种脉冲电波却要变成化学物质的形式。
在突触的终端含有很多贮放化学物质的小泡,一旦脉冲信号从神经纤维传送到这里后,小泡就会相应地释放出化学物质(如乙酰胆碱等)。这种化学物质的作用很巧妙,它能使突触合着信号脉冲的频率,有节奏地把钠离子一个一个地排入突触间隙。这些有节奏的钠离子,就是从一个神经元传向另一个神经元的化学信息。
这些化学信息能否为第二个神经元所接受,则完全取决于覆盖在第二个神经元树突后膜表面上的一层化学物质,这层化学物质只有“识破”钠离子的节奏以后才能把信息接过来,使两个神经元沟通。所以要说智慧素的话,它们就是了。
据汉特里克逊等人的研究,已经知道这层化合物是一种特殊的核糖核酸。普通的核糖核酸是由五十至一百个核苷酸排列而成,而这种核糖核酸却一律是由二十一个核苷酸排成,正好等于脉冲群信号的脉冲间距数。排成核糖核酸的核苷酸种类是四种,相当于四个编码。这样,它们可以排成与脉冲群信息相对应的无数个记忆信息,以便与经钠离子传来的信息对上号,进行识破。它也被称作“智慧核糖核酸”,是决定神经元之间信息传递能力的要素,也就是大脑智慧的物质基础。
智慧素的形成
智慧核糖核酸究竟是怎么产生的呢?这是人们十分关心的问题。
根据初步研究表明,它只是在人们后天的智力发育过程中逐步合成的。学习、训练过程的最终实质就是反映在这种智慧核糖核酸的合成。而学业荒芜、智力衰退的表现,也就是智慧核糖核酸的退化分解。
在同样条件下,智慧核糖核酸的合成能力并不一样,因此,有人聪明,有人蠢笨,这就是智力的差别。不过进一步的研究还表明,不断地学习和训练,会明显地提高大脑合成智慧核糖核酸的能力。勤奋出天才的道理也在于此了。
目前,大脑智慧的研究,正越来越引发人们的极大兴趣,因为,它是一把打开通向智慧世界大门的金钥匙。(责任编辑/余风)