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仇子龙:认识大脑的历程

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大脑,这个人体的神秘器官,一直是先哲们痴迷的话题。随着21世纪的到来,脑科学、人工智能与脑机接口技术成为了最前沿的科学领域,有望改变人类社会未来。数千年来,人类如何揭开大脑的面纱?有哪些经验教训可以帮助我们更准确地认识大脑?马修·科布教授的《大脑传》揭示了这一历程。

脑科学研究大致经历了四个阶段:蒙昧时代(16世纪前)、启蒙时代(17至19世纪)、近现代(20世纪)与当代(21世纪)。古代智者无法直接观察大脑功能,如亚里士多德认为心脏是情感中心,与直观感受相符。直到盖伦提出大脑产生思想,这一观点被维萨里的《人体构造论》推翻,揭示大脑结构。

启蒙时代,笛卡儿认为大脑里有快速移动的“精气”控制运动与思考,这一观点受到牛顿物理学革命的影响。18世纪,生物电的发现彻底改变了这一概念,揭示大脑工作原理。颅相学虽被否定,但性格与智力先天与后天的争论至今仍有意义。

进入近现代,圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔的神经元学说让脑科学进入快车道,神经传导的霍奇金–赫胥黎模型揭示了细胞间电传导规律。查尔斯·谢灵顿提出的突触概念与神经化学发现,标志着大脑研究的深入。

21世纪,机器学习与人工智能的兴起,为模拟人类智能开辟了新途径。脑科学研究面对的挑战是,剖析大脑复杂结构与解析工作原理。技术进步是关键,包括神经像素等方法,以及跨物种研究,如非人灵长类动物,以揭示人类大脑奥秘。

脑研究的未来挑战包括深入结构解析与工作原理理解。大量数据积累与创新技术将推动脑科学的革命性发现。脑机接口的应用,如辅助瘫痪者,展示了解读大脑的潜力。大脑的复杂性使人类成为万物之灵,其奥秘仍在探索中。科学家正不畏艰险,揭示大脑的秘密,期待未来《大脑传》记录这一历程。