一 。 台灣 能 從 過去 替 人 加工 的 社會 走入 了 科技 發展 的 社會 ， 人力 資源 是 我國 最 寶貴 ， 也 是 唯一 的 資源 利器 。 人力 資源 的 開發 一向 是 先進 科技 國家 最 重大 的 投資 ， 知識 又 是 人力 資源 的 基本 ， 因此 我 衷心 期望 《 生命 科學 館 》 的 書 能夠 豐富 我們 的 生技 知識 ， 可以 讓 我們 滿懷 信心 地 去 面對 二十一世紀 的 生物 科技 挑戰 。 【 策劃 者 簡介 】 洪蘭 ， 福建省 同安縣 人 ， 一九六九年 台灣 大學 畢業 後 ， 即 赴 美 留學 ， 取得 加州 大學 實驗 心理學 博士 學位 ， 並 獲 ＮＳＦ 博士 後 研究 獎金 。 曾 在 加州 大學 醫學院 神經科 從事 研究 ， 後 進入 聖地牙哥 沙克 生物 研究所 任 研究員 ， 並 於 加州 大學 擔任 研究 教授 。 一九九二年 回 台 先後 任教 於 中正 大學 、 中央 大學 、 陽明 大學 ， 現任 中央 大學 認知 神經 科學 研究所 所長 。 前言 想像 三月 一 個 晴朗 的 日子 ， 你 站 在 田野 中 ， 有 時間 可以 隨意 走走 。 你 可以 選擇 從 去年 骯髒 的 殘 雪 中 清出 一 條 路 來 ， 順便 撿起 被 埋 在 冰雪 下 的 垃圾 ， 同時 決定 今年 要 種 些 什麼 ， 種 在 哪裡 。 你 知道 田地 是 很 肥沃 的 ， 比 你 所 能 想像 的 更 肥沃 ， 並且 知道 只要 花 一些 時間 、 注意力 和 努力 ， 你 幾乎 是 要 什麼 就 長 什麼 ， 因此 你 捲起 袖子 ， 準備 大幹 一 場 。 你 的 心智 習慣 是 什麼 ， 使 你 決定 哪些 要 挖 起來 去 做 堆肥 ， 哪些 則 要 持續 施肥 ？ 你 會 選擇 什麼 樣 的 心智 技術 、 情緒 狀態 及 對 世界 和 自己 的 信念 ， 以便 耕耘 這 塊 田地 ？ 在 十 年 多 前 ， 我們 雖然 知道 人 的 心田 是 很 肥沃 的 ， 出產量 很 豐富 ， 但 我們 沒有 辦法 看到 它 是 什麼 樣子 ， 即使 我們 知道 我們 有 思想 、 念頭 和 情緒 ， 但 卻 沒有 辦法 看到 念頭 出現 時 ， 大腦 神經元 的 活化 情況 ， 不 知道 它們 在 大腦 裡 是 如何 傳遞 訊息 ， 也 不 知道 它們 是 如何 強化 和 改變 我們 的 神經 迴路 。 現在 ， 感謝 新 的 強有力 的 腦 造影 工具 ， 如 功能性 核磁共振 （ fMRI ） 、 正子 斷層 掃描 （ PET ） 等 ， 讓 我們 可以 看到 心智 的 器官 如何 運作 ， 而 我們 所 看到 的 也 令 人 興奮 極了 ： 大腦 不但 可以 治癒 和 成長 ， 還 能 改變 自己 ， 這 是 我們 以前 一直 認為 不可能 的 事 。 過去 ， 我們 都 認為 成人 的 大腦 是 不可 改變 的 。 孩子 長 到 三 歲 左右 ， 大部分 的 神經元 都 已經 到位 了 ， 而 到 青春期 的 後期 ， 我們 的 氣質 （ temperament ） 也 已經 定型 ， 也就是說 ， 大腦 中 對於 快樂 或 易怒 的 情緒 化學 成分 已經 固定 了 。 如果 你 小時候 是 個 快樂 的 孩子 ， 那麼 你 一生 都 是 陽光 的 ； 假如 你 生 在 陰暗 的 家庭 ， 那麼 你 一生 都 在 跟 負面 的 情緒 奮戰 ， 像 焦慮 、 悲傷 、 攻擊性 等等 。 假如 我們 因為 大腦 病變 、 受傷 或 老化 而 失去 我們 的 神經元 時 ， 那 個 景象 才 更 令 人 沮喪 ， 因為 大腦 無法 改變 ， 你 就 只 能 這樣 度過 餘生 了 。 現在 ， 我們 可以 在 螢幕 上 看到 大腦 因為 挑戰 而 做出 因應 的 改變 ， 可以 治癒 自己 ， 也 看到 基因 和 早期 的 經驗 雖然 會 影響 我們 的 認知 能力 和 情緒 狀態 ， 但是 它們 不能 決定 我們 會 變成 什麼 樣 的 人 ， 因為 我們 的 大腦 有 「 可塑性 」 （ neuroplasticity ） 。 它 是 有 彈性 的 、 可以 被 訓練 的 ， 它 使 神經 科學 變成 現在 最 積極 樂觀 的 研究 領域 ， 研究 者 紛紛 尋找 新 的 方式 來 治療 因 中風 、 腦傷 、 阿茲海默症 （ Alzheimer ' s disease ） 、 毒癮 、 情緒 障礙 等 事件 所 引發 大腦 結構 改變 和 生化 物質 不 平衡 的 病人 。 大腦 的 可塑性 在 過去 是 塊 完全 被 忽略 的 領域 ， 現在 這 方面 的 研究 不但 告訴 我們 大腦 如何 治癒 它 自己 的 傷 ， 磨亮 它 已 有 的 機智 ， 還 告訴 我們 如何 強化 我們 重要 的 神經 迴路 ， 使 自己 更 快樂 、 更 仁慈 ， 比較 不 恐懼 及 更 有 效率 等 ， 而 我們 要 做 的 只是 改變 我們 對 世界 的 看法 ， 以及 我們 對 這 個 看法 的 反應 而已 。 有關 人 是 特別 有 彈性 ， 可以 迅速 康復 的 想法 並 不 新 。 亞里斯多德 就 認為 大腦 的 主要 功能 是 使 心 冷靜下來 ， 這 位 大 哲學家 如此 寫道 ： 「 大腦 使 狂熱 沸騰 的 心 冷靜下來 。 」 他 認為 心 是 思想 的 所在地 ， 我們 的 推理 能力 和 情緒 都 在 心 ； 因為 「 人心 的 狂熱 是 最 純潔 的 東西 」 ， 所以 人 需要 很 大 的 腦 ， 比 其他 動物 都 要 大 得多 。 我們 是 最 聰明 的 、 最 能 控制 情緒 的 動物 ， 因為 我們 的 大腦 大 到 足以 冷卻 我們 的 熱血 。 我們 對 大腦 這 個 調節 角色 的 知識 ， 自 亞里斯多德 以來 當然 又 進步 許多 ， 但是 有 一 點 他 倒是 對 的 ─ 從 情緒 障礙 、 創傷 記憶 和 成癮 者 的 大腦 復原 後 的 影像 中 看來 ， 大腦 的確 可以 「 使 心 冷靜 」 。 這 個 自我 調節 的 大腦 的確 可以 減輕 憤怒 和 恐懼 等 主要 情緒 的 生理 反應 ， 在 降溫 的 同時 ， 它 可以 癒合 情緒 傷害 ， 保護 身體 。 有 一 天 ， 我們 說不定 可以 治癒 毒癮 者 那些 不可 控制 的 慾望 和 渴求 ， 用 意識 去 調控 大腦 某些 地方 的 活化 ， 使 他們 脫離 毒品 惡性 循環 的 控制 。 人 好像 天生 就 知道 自己 是 很 有 適應性 的 ， 我們 在 惡運 來臨 或 處於 劣勢 時 ， 常 可以 改變 和 治癒 自己 ， 現在 我們 則 有 了 大腦 的 影像 來 證明 人 的確 有 這 個 能力 。 最 新 的 影像 研究 也 提供 了 無 意識 狀態 、 不能 跟 外界 溝通 的 植物人 一 個 新 的 診斷 治療 方法 ， 讓 病人 的 思想 可以 透過 電腦 螢幕 讓 其他 人 知道 。 這 對 經年累月 守 在 病床 旁 的 親人 和 朋友 來 說 ， 是 非常 激勵 人心 的 事 ， 給 了 親屬 們 希望 ， 知道 病人 大腦 裡面 是 有 知覺 的 ， 有 康復 的 希望 。 腦傷 病人 最 悲慘 的 ， 就 是 永遠 無法 恢復 有 意義 程度 的 意識 ， 但是 現在 幹細胞 的 研究 正 積極 的 在 實驗室 中 培養 幹細胞 ， 以 取代 已 死亡 細胞 的 功能 。 然而 直到 這些 研究 有 治療 的 成果 出現 之前 ， 嚴重 的 腦傷 ， 例如 嚴重 缺氧 所 造成 的 大量 神經元 的 死亡 ， 仍然 是 沒有 辦法 修補 的 。 過去 三十 年 來 ， 臨床 的 意識 檢測 方式 基本 上 沒 什麼 變動 ， 醫生 很 難 判斷 某 個 人 是否 已 走到 生命 的 盡頭 。 但是 腦造影 技術 或許 能 減除 這 個 不 確定 的 痛苦 。 （ 譯註 ： 一 位 躺 了 二十 天 的 植物人 甦醒 後 說 ， 他 一生 最 恐懼 的 時候 是 躺 在 那裡 聽 醫生 和 家屬 討論 要不要 拔管 ， 而 他 不能 做 任何 反應 讓 醫生 知道 他 還 活 著 。 他 知道 一 拔 管 他 就 死定 了 ， 因此 只 能 禱告 他 的 家人 不要 放棄 他 ， 再 給 他 一些 時間 。 現在 ， 我們 可以 透過 腦造影 來 了解 病人 殘存 的 意識 有 多少 ， 以 消除 這 種 恐懼 。 ） 有 一 天 ， 大腦 對 外界 反應 的 腦 圖像 可以 成為 標準 的 診斷 工具 ， 讓 醫生 知道 他們 所 做 的 醫療 介入 是 延長 了 一 個 有 意義 的 生命 ， 還是 不 恰當 的 延長 了 死亡 的 痛苦 。 新 的 造影 工具 也 給 老人 認知 功能 退化 帶來 新 的 希望 。 功能性 核磁共振 、 正子 斷層 掃描 ， 和 革命性 的 造影 物質 匹茨堡 化合物 Ｂ （ Pittsburgh __UNDEF__ Compound-B , PiB ） ， 可以 讓 我們 看到 阿茲海默症 跟 一般 正常 的 老化 在 大腦 各 個 部位 的 不同 ， 也 能 看到 一些 大腦 系統 （ 如 某些 記憶 形式 ） 沒有 被 阿茲海默症 摧毀 時 ， 我們 便有 可能 訓練 這些 尚未 被 破壞 的 系統 ， 來 幫助 病人 的 生活 品質 更 好 一些 。 對於 我們 這些 還 有 好幾百萬 哩 可以 使用 ， 還 不須 進 廠 保養 的 人 來 說 ， 這些 新 技術 可以 讓 我們 及早 發現 大腦 的 病變 （ 在 藥物 和 其他 治療 方式 最 有效 的 時候 ） ， 而 認知 功能