脑认知科学研究生

大脑告诉我们做什么、怎么做、怎么想和说什么。它甚至可以记住在街上陌生人的面孔，并把其包裹在我们的烦恼中，在我们睡觉时创造一种奇怪的场景来娱乐我们。我们依靠这个器官来生活和学习，但是关于这个器官的许多事情仍然像宇宙中的黑洞内部一样，对于我们来说仍然神秘。每年，新的发现都会教给我们更多有关这个奇妙器官的信息。2019年即将过去。在这一年里，人类对自己的大脑曾有些什么样的新的发现与认知呢？生命科学（Live Science）评选出下面关于大脑的10大认知。愤怒的梦想人们在睡觉时会经历许多情绪、甚至是愤怒。研究人员发现，通过分析大脑活动，可以判断一个人是否有愤怒的梦想。研究小组检查了被称为“额叶”的大脑区域，该区域有助于控制情绪的表达并帮助解决问题。研究发现，睡眠期间和睡眠之前大脑额叶的不对称活动可能表明一个人是否有愤怒的梦想。当我们放松时，大脑会释放在8赫兹和12赫兹之间振荡的阿尔法脑电波。如果两个额叶之间的阿尔法活动不匹配，释放的阿尔法脑波越多，大脑的工作区域就越少，这表明正试图控制自己的愤怒。在分析了多名参与者在睡眠实验室中度过了两个晚上的脑电波后，研究结果证实，入睡时大脑中发生的类似过程。睡觉时额叶阿尔法不对称性较大的人报告有更多愤怒的梦。孤独的南极探险人类，甚至内向的人，都是社会存在的人，孤独会给大脑造成伤害。研究发现，在南极空虚度过一年的九位探险家的大脑稍小。研究人员比较了他们在前活跃于大陆之前和返回社会后所进行探险后的脑部扫描发现，探险家返回后，大脑的一部分，例如海马体（涉及学习和记忆的大脑区域）的体积减小了。更重要的是，探险家们的一种叫做脑源性神经营养因子（BDNF）的蛋白质降低了，这种蛋白质支持新神经元的生长和存活，并且是在大脑中建立新连接的必要条件。现在，研究人员正在尝试找出方法，例如运动锻炼或虚拟现实，以防止人们在孤独、无刺激的环境中出现大脑萎缩。“嗅球”丢失如果一个人不用手就能拿起一个苹果，那会使人感到困惑。同样，研究人员发现了一小部分人，缺少需要闻到气味的关键大脑区域——嗅球，却仍然可以闻到气味。嗅球位于大脑的前端，处理来自鼻子的气味信息。研究人员在检查一名29岁女性的大脑扫描时，偶然发现她缺少嗅球，该女性却可以正常闻到气味。后来，他们发现了另外两名妇女，也缺少嗅觉球茎，但声称能够闻到气味。他们对这些妇女进行了脑部扫描和气味测试，证实了他们的发现。研究人员并不确切知道是什么导致了这种神奇的嗅觉能力，但他们认为大脑的另一部分可能承担了嗅球的作用，证明了大脑重塑自身的强大能力。另一个可能是，我们也许把所有事情都弄错了，并不需要嗅球就能辨别和识别气味，也许嗅球结构是为了其它功能。磁场一些动物使用环绕我们星球的无形磁场作为自然导航系统。事实证明，有些人也许还能够感知到我们星球的磁场，尽管尚不清楚原因。在一项研究中，一组研究人员扫描了几十个人的大脑，这些大脑被告知坐在一个带有人造磁场的黑暗测试室内。大脑分析表明，在这些参与者中，有几个人对磁场从东北向西北的转移表现出强烈的反应，但反方向则没有。这几个人的脑电波减少，表明大脑接收到一个信号，可能是磁性信号。目前尚不清楚为什么有些人对磁场表现出反应，而另一些人却没有，也不清楚大脑如何检测到这种信号。研究人员称，过去的研究发现人脑中含有许多微小的磁性粒子，这可能与它有关。 死亡的念头死亡与生命和爱一样自然。但是，根据最近的一项研究，我们的大脑使我们避免了自己灭亡的念头，这使我们无法把握这样的观念，即有一天我们将与他人共同进入永恒的睡眠。大脑会不断使用旧信息来预测将来在类似情况下会发生什么，因此，大脑也应该能够预测您也有一天将会死亡。但事实证明，关于我们自己死亡的想法破坏了大脑中的这种机制。一组研究人员通过观察24个人的大脑在面对与死亡相关的单词旁边，出现他们的面前时是如何做出反应的。对大脑活动的测量表明，当涉及到人自身死亡的想法时，大脑的预测机制就崩溃了。目前尚不清楚为什么会发生这种情况，但根据理论学家的说法，对自己的死亡率过分敏锐的认识会降低该人想要生育的可能性，因为恐惧会阻止他们承担寻找伴侣的风险。脊髓液冲洗上面录像显示，人在睡眠时，含有氧的血液（红色）和脑脊液（蓝色）的一波又一波的波浪在大脑中冲刷。研究人员很长时间以来就已经知道，我们睡觉时大脑的活动非常有节奏，会产生起伏的神经元活动波。但今年以来，研究人员首次发现了该节律周期中的其他内容：脑脊液。这种液体始终可以围绕并保护大脑和脊髓，过去的研究表明，它还能在我们睡觉时清除大脑中的有毒蛋白质。一组研究人员使用磁共振成像（MRI）机器扫描了13名睡眠参与者的大脑，发现脑脊液确实以相当有节奏的流动进入睡眠的大脑。大脑活动平静下来，然后血液从大脑流出，脑脊液流入。实际上，这种流动是如此可预测且恒定的，以至于仅通过查看他们的脑脊液就可以判断一个人是否在睡着或醒着。这些发现可能提供对与大脑有关的衰老问题的见解。失去的另一半大脑这是功能磁共振成像扫描显示了一个成年人的大脑横截面，这个人的整个半球都被切除了。在一小部分人的大脑中，他们的一半被移除以减少癫痫发作，这证明了大脑具有出色的适应和适应能力。根据一项新的研究，尽管他们失去了整个大脑的一半，但它们的功能还不错，因为剩下的一半得到了加强。该团队分析了六名20至30岁成年人的大脑，这些成年人在3个月至11岁之间时大脑的一半被切除，并将它们与其他大脑完整的人进行了比较。脑部扫描显示，在只有一个大脑半球的患者中，参与同一网络（例如视觉）的大脑区域可以像在大脑完整的人中那样协同工作。他们还发现，在半球切除的患者中，不同大脑网络各部分之间的连通性更强，这表明大脑能够弥补自身大部分损失。学习语言根据发表的一项研究，人的大脑需要的存储量相当于软盘上的存储量，以便掌握自己的母语。一个普通的说英语的成年人可能需要学习大约1,250万位与该语言有关的信息，即1.5兆字节的存储空间。但是，数百万位语言信息中的大部分与语法和语法的关系不如单词的含义。在最好的情况下，一天之内，成年人会记住他们的母语的1,000到2,000位，而在最坏的情况下，他们每天会记住大约120位。死脑复活猪死后数小时，科学家们恢复了猪脑的循环和细胞活动。这个激进的实验挑战了一个著名的观念，即死亡后大脑会遭受突然的、不可逆转的伤害。但是一组研究人员表明，细胞死亡发生的时间更长，在某些情况下甚至可以推迟或逆转。研究人员开发了一种用于研究死后大脑的系统，在该系统中，他们将合成的血液替代物泵入大脑的动脉。在动物死亡4小时后将这种溶液泵入32个猪脑中，并使溶液在大脑中停留6小时。他们发现该系统保留了脑细胞结构，减少了细胞死亡并恢复了一些细胞活性。尽管研究人员强调他们没有观察到任何表明大脑意识或意识的活动，但研究结果却使一些科学家质疑活着意味着什么。而这项研究是在猪而不是人类中进行的。隐藏的意识这里所提到的“隐藏的意识”，与我们通常所说的潜意识不是同一个概念。根据六月份发表的一项研究，一些处于昏迷或植物生长状态的患者显示出“隐意识”的迹象。研究人员分析了100多名脑损伤后无反应的患者的脑电波。他们发现，在受伤的几天内，当被告知要动手时，七分之一的患者会以明显的大脑活动模式或“隐藏意识”做出反应。这表明患者理解了命令但无法动弹。一年后，具有这些隐性意识初始症状的患者中，有44％的患者每天至少可以自主工作8个小时，而没有这些隐性意识初始症状的患者中，只有14％的患者可以。换句话说，与没有这些迹象的患者相比，具有“隐藏意识”这些迹象的患者更容易康复。

【芥末翻】是芥末堆全新推出的一档学术栏目，由芥末堆海外翻译社群的小伙伴们助力完成。我们致力于将全球经典或是前沿的教育理念、教育技术、学习理论、实践案例等文献翻译成中文，并希望能够通过引进这类优质教育研究成果，在全球教育科学的推动下，让更好的教育来得更快！图片来源：谷歌图片；论文来源：CERI（Centre for Ecational Research and Innovation）；题目：Understanding the Brain: the Birth of a Learning Science ；译者：董倩；编辑：介一隹 尔瑞本文呈现了神经科学的研究对教育和学习产生影响的政策与实践，旨在概述和汇集这些关键信息及潜在政策解读。本文探讨的主题包括：终身学习；老龄化；整体教育方法；青年期的大脑发育与认知状态；特定年龄阶段的学习形式及课程；解决“三大障碍”（阅读障碍、计算障碍、痴呆症）；神经科学可能会逐步扩展评估和选择的问题。本文还汇总了教育神经科学领域有待进一步研究的问题。概述经过二十年有关大脑研究的开创性工作，教育界开始认识到，“了解大脑”是开辟教育研究、政策以及实践改革的新路径。本报告综合现有的脑科学对学习的研究方法并且将其应用于教育界来解决关键问题。本报告既不提供不成熟的解决方案，也不认为基于脑科学的研究是万能的，而是旨在为对现阶段认知神经科学和学习的这个交叉领域研究现状、未来十年的研究方向及政策影响做出客观评价。第一章是报告的基本内容，前半部分力求简明扼要地概述对大脑结构和功能。人的一生中大脑是如何学习的？尽管在人的一生中，大脑都是可塑的，但是对于特定的学习类型，在某个特定的时期中大脑的可塑性最强，即存在着接受教育的最佳时期。对于感觉刺激，例如语音，以及对于某些情感和认知体验，例如语言接触，大脑可塑性的最佳时期相对严格，局限在某一特定阶段。而对于词汇学习等其他技能，大脑可塑性最强的时期并不局限在某个特定阶段，即在人的一生中的任何时间都能取得同等的学习效果。现有关于青少年的神经影像学研究发现，青少年的大脑还不成熟，而且青春期后大脑的发育出现显著的变化。青春期是情绪发展的关键时期，因为在此阶段大脑中的荷尔蒙分泌激增，同时大脑前额叶皮质发育尚不成熟，由此可能导致他们行为不稳定。我们将情绪不稳定性和高认知潜能的结合归纳为“高潜力，低控制”。中老年人对任务处理的经验会降低大脑活动水平。从某种意义上讲，这样会更有效率。但是随着年龄的增长，当我们不用大脑处理任务的次数越来越多，大脑也会逐渐退化。研究表明，学习是预防大脑功能减低的有效途径，也就是说，那些一直保持学习（不论是通过成人教育、工作还是社会活动）的中老年人，他们延缓神经性疾病的可能性更高。环境的重要性有关大脑的研究结果表明，后天的培养对学习过程至关重要，它为恰当的学习环境提供了方向。很多日常的环境因素都对改进大脑功能有益，例如社会环境本身的质量以及与之的互动性、营养的摄入、体育锻炼、睡眠等。这些因素对教育的影响显而易见，但却常常被人们忽视。通过正确调节我们的大脑和身体，我们有可能发挥大脑可塑性的潜能来促进学习过程。而这需要一整套的整体性方法，才能实现身体和心理的协作以及情感和认知的相互协调。在大脑中心，有个结构被称为边缘系统，历史上也有人将其称为“情绪脑”。现有证据表明，我们的情绪会重塑大脑神经组织。压力过大或强烈恐惧的情境会使大脑驱动情绪调节的神经过程，在此过程中，人们的社会判断和认知表现会找寻应对此情境的折中方案。有些压力是应对挑战必不可少的因素，它可以帮助人们更好的认知和学习，但是也有可能在一定程度上适得其反。积极情绪是激发人们学习的最有力的触发条件之一，因为它伴随着对新概念的把握，而大脑对新概念的响应很好。早期教育的主要目标是确保孩子尽早拥有“启蒙”知识，并意识到学习的乐趣。在儿童和老年人所处的社会环境中，有效地管控情绪是成为一名高效学习者的关键技能；自我调节能力更是行为和情绪技能中的最重要技能之一。情绪直接作用于心理过程，例如注意力、问题解决的能力以及社交。神经科学吸收认知心理学和儿童发展的研究，开始着眼于研究不同脑区的功能，而这些脑区的活动和发展与自我调控直接相关。语言、读写能力与大脑人类从出生开始，大脑就在生理上就已经具备了习得语言的能力，而语言习得过程需要经验的支持。语言学习的有效性与年龄之间的存在负相关关系，一般来说，人们接触一门语言的年龄越小，其学习的成功率越高。神经科学已经着手对比在语言学习过程中，幼儿和成年人的大脑的差异。这个研究与教育政策有关，特别是外语教学，因为学生通常都在青春期之后才开始学习外语。当然，青少年和成人也能学好新语言，但是却会面对更多困难。在语言学习中，大脑中对于声音（语音学）和意思（语义学）两个方面的直接处理非常重要，其重要性可以回应在阅读教学中能否发展具体的语音技能的经典争论，有时也被称为“音节教学”和“整体语言教学”的文本浸染。理解大脑对语音和语义的处理过程，可以帮助我们在读写能力教学中采用平衡的方法。这种方法根据人们所关注的语言形态，可能更多针对“语音”或“整体语言”学习。阅读中涉及的大脑环路大部分是跨语言共享的，但也存在一些差异，语言学习的特定方面需要激活不同功能的脑区，例如不同的解码或单词认知策略。本报告中主要讨论的是字母语言“深度”学习中拼写的重要性，深层语言（将声音映射到富有变化的字母上），例如英语、法语，相较于浅层语言，如芬兰语、土耳其语会其拼写和发音会更加一致。在这种情形下，特定的大脑结构会支持人们对特定语言的阅读。阅读障碍这一问题非常普遍，甚至跨越文化和社会经济的界限。一般来说，阅读障碍与大脑左半球的后方区域与有关，这个脑区受损会导致处理语言声音元素功能受损，皮层不规则这一特征也用作判断阅读障碍的标志。尽管这些困难（比如分不清楚发音相似的词）对语言学习影响相对较小，但是对于阅读字母语言来说却是一个难题，因为字母语言需要将发音与正确的拼写相对应。神经科学正要开启识别和干预的新方法。算术与脑算术和读写能力一样，需要生物学知识和经验的协同作用才能在大脑中建构。正如特定大脑结构的发育是随着语言进化的，也有一些结构是随着数量感觉形成的。而且和语言一样，仅由基因决定的大脑结构不能支持数学计算，因为它们需要与那些不是专门用于完成此项任务的辅助神经回路共同配合，而且还会受到先前经验的影响。因此，无论是在学校、家庭、游戏之中，教育扮演着重要角色，而神经科学在应对教育挑战中发挥了宝贵作用。尽管神经科学的研究仍处于起步阶段，但是这个领域在过去的十年取得了重大进展。研究表明，即使是完成非常简单的数值运算，也需要激活大脑中很多不同部分的脑区，并且需要多个结构一起配合共同完成。仅仅是数字的简单展示，涉及一串复杂的回路，调动数感、视觉、语言表征。计算则需要调用其他更为复杂的分布式网络。根据讨论的问题，这些网络要随着变化，减法主要调动下顶叶区域的脑回，而加法和乘法需要调动其他脑区。目前对高等数学的研究还不是很多，但是至少我们知道处理不同问题需要激活大脑中不同的脑区。从脑科学的视角出发了解数学的潜在发展路径对教学策略的设计有着积极影响。不同的教学方法会形成不同的神经通路，从而造成学习效果的差异。例如相较于现有的较为成熟的教学策略，学习训练这种策略发展的神经通路效果较差。从神经科学发展出来的“支持”教学策略，不是仅给出学生正确或错误的判断，而是生提供更丰富的细节。这与形成性评价的思路大体一致。尽管计算障碍、数值等价阅读障碍的神经机制仍处在研究之中，与特定数学障碍的生物学特性研究发现，数学不仅仅是文化建构，它需要特定的脑结构以及脑功能完整性。由脑神经缺陷造成的计算障碍可能通过针对性的干预得以恢复，因为脑具有可塑性，与数学有关的神经回路具有灵活性。消除有关神经科学的误解在过去的几年中，流传了越来越多有关大脑的谣言，即有关神经科学的误解。它们与教育相关并且演化成为错误的教学方法、和对学习的误解。这些误解往往产生于一些科学合理化的元素，这让鉴别和反驳这些误解变得更加困难。因为这些误解或不完整性、或缺乏根据亦或者事虚假的。所以为了防止教育陷入困境，我们要消除误解。l 我们没有时间可以浪费，因为大脑的所有重要因素都是在三岁时就决定了。l 有些特定的内容必须在关键时期教授和学习。l 但是，我曾在书中得知，我们只开发了大脑的10%。l 我是左脑人，她是右脑人。l 让我们面对现实吧——男人和男孩的大脑和女人和女孩的大脑就是不同的。l 一个小孩的大脑只能在同一时间学习一种语言。l 提高记忆力。l 边睡觉边学习。睡觉的时候大脑在进行自我学习教育神经科学的伦理规范与组织机构我们到底为了什么？为了谁？现在很重要的是，我们需要重新思考脑成像的数据以及如何避免这些数据的滥用。例如，我们如何确保神经科学提供的医疗信息保密性，并且信息没有泄露到商业机构或教育机构中。大脑成像可以呈现的个体特定的、曾经隐藏的信息越多，就会有越来越多的人质问这些信息如何应用于教育之中。影响大脑产品的使用：医疗与非医疗之间的界限并非总是很清晰，尤其是问题出现在健康个体服用影响大脑的物质时。比如，在存在一定内在风险的情况下，就好像体育运动中服用兴奋剂一样，父母是否有权给孩子们服用药品来辅助他们在学习成绩上精进呢？大脑与机器的结合：生物器官和技术的结合不断进步。这种结合的好处对于那些残疾人来说显而易见，比如远距离控制机器。然而引发人们深切关注的是，同样的技术也可以用于控制个体行为。如果可以的话，神经科学在教育中的重要应用将是一个全然不同的场景，例如评价教师的好坏是通过识别教师对学生大脑的影响。当然，创造上述的一个相对科学、规范的教育系统的过程中也存在风险。虽然教育神经科学还处于初级阶段，但是随着跨学科研究的战略发展策略，它会为科学和教育界服务，走向国际视野。构建一个共同的话语体系是关键的一步，此外还要确立共享的方法。教育实践和学习研究之间应建立互惠关系，这与医学和生物学的关系类似，共同创建和维持可持续的双向流动来支持结合脑科学的教育实践。目前，一些机构的成立、网站的发布、方案的出台表明了教育神经科学的发展前景。本报告中可以看到领域内前沿研究的案例成果。他们包括日本科学技术研究所、德国乌尔姆大学神经科学与学习转化中心、丹麦学习实验室、英国剑桥大学的教育神经科学中心、美国哈佛大学教育学院的“心智、大脑、教育”研究所。关键信息及潜在政策解读教育神经科学不断产生有价值的新知识来指导教育的政策和实践。神经科学对很多问题的结论建立在已有知识和日常观察之上，但其重要的贡献在于，它实现了问题从相关关系到因果关系的转化，即在理解熟悉模式的背后机制之后，据此找出有效的解决方案。在其他问题上，神经科学正在产生新知识，从而开辟新途径。脑研究为终身学习的整体目标提供了重要的神经科学证据支持，即教育没有年龄歧视，更不是只针对年轻人。尽管年轻人有更强的学习能力，但神经科学证实，学习是一项终身活动并且持续时间越长，学习越有效。神经科学为教育提供了更为广泛的利益，特别是人口老龄化。神经科学在教育的更广泛利益（超越单纯的商业价值，并影响政策制定）上，提供了强有力的额外加成。因为神经科学确立的学习干预方案是解决社会耗资巨大的大量老年痴呆问题的有效应对措施。整体性的解决方案需要身体与心理、情感和认知的相互依赖。我们不能仅仅关注加强大脑认知的功能或者以绩效为最终导向制定方案，而是应当认识到身心健康、情感和认知都紧密相关，分析和创造相互依存。了解青春期——高潜力，低控制：对青春期的了解非常重要，因为在个体教育生涯中，这个时期的教育效果最为持久。这个阶段，青少年认知能力较强（高潜力），但是情感还不成熟（低控制）。这并不意味着重要选择应当推到成年之后，但确实表明某些重要选择并非一旦确定不可更改。更好地为课程和教育的阶段及水平提供神经科学见解：下面的说法很微妙，即个体在参与特定的学习活动（前文已详细探讨了语言学习）时，存在“敏感期”而没有所谓的学习必须发生的“关键期”。报告中关于早期学习研究的坚实基础奠定了幼儿教育和基础教育的重要性。确保神经科学对专业学习挑战的贡献，也包括对“三大障碍”（阅读障碍、计算障碍、痴呆症）的贡献。就最近几年才引起人们关注的阅读障碍为例，人们可以通过检查听觉皮层（有些情况是视觉皮层）是否符合常态这一特征来判断是否患有阅读障碍，我们可以运用这一特征在孩子很小的时候做检测和鉴定。虽然早期干预和晚期干预都可能使阅读障碍患者治愈，但是早期干预的成功率会更高。更个性化的评估来改进学习，而非筛选和淘汰：神经影像学可能提供了强有力的机制来确定学生个性化学习特征和初始能力，但是同时它也可能导致比现在更强力度的筛选和淘汰。未来教育神经科学研究优先发展的关键领域直接来源于报告，但是不会有具体的规划。未来研究的具体规划包括更科学地了解不同形式的学习内容的最佳发展期，情感发展和评估、特定的教学材料和环境如何影响学习、大脑中语言和数学学习的持续分析。如果这些研究能够有所发现，可能对跨学科研究的学习科学的诞生奠定基础。这是本报告期望得到的结果，也是报告以此为标题的原因。我们期许利用日益发展的新知识来构建教育系统，来满足学习个性化和普及化的要求。结论和未来展望经过七年在学习科学领域的开拓性活动，一方面我们可能会夸大学习科学可能带来的益处，另一方面在我们也可能会找到隐藏在背后的疏漏，这些疏漏需要在我们做出结论前进一步地研究。关于后者，我们需要更多的研究，我们会在下面提出进一步研究的关键路线。关于前者，结论部分不会给出具体的建议但会列出大致的方向啊。这个领域发展还不成熟的说法是有道理的，毕竟神经科学和教育之间的关系太过复杂。但是也有少数关于未来神经科学的研究，内容富有智慧且充满前景，可以作为证据支持，明确地为教育政策和实践提供具体的建议。事实上，在2002年发布的《理解大脑——走向新的学习科学》报告中提出了活动的消息，即我们应当谨防过度简化或还原论的方法，因为这种方虽然可能帮你获得上头条的谋利的机会，但是也是知识失真的源头。这个章节汇集了前面分析的主题当中的主要内容和结论。此章会提出一些更加宽泛的主题和挑战，可能会打开或者重构我们对未来教育制度的形式和性质的论辩。如果我们见证了学习科学的诞生，新观点、新证据将快速发展并改变当前面貌。我们无需坐以待毙，仅仅等待研究成果的出现。教育研究与创新中心的部分任务就是帮助经济合作与发展组织国家思考他们未来的发展规划。这些结论高度概括，正是为了为接下来的讨论提供必要动力，以便各国在前面章节提供的广阔议题上开展讨论。关键信息和结论科学史上重大的革命，虽然性质万殊，却又共同之点，就是把支撑人类自大的巨柱，一根又一根地推翻。——Stephen Jay Gould---教育神经科学不断产生有价值的新知识来指导教育的政策和实践本卷将介绍神经科学对教育政策和实践的广泛贡献，从年龄上看，覆盖了从婴儿期到老年期的年龄阶段；从知识出发，涵盖从特定主题领域到有关情绪和动机的知识；从学习角度看，既包括辅导学习，也包括一般意义理解下的学习。这表明，神经科学对教育贡献的多元化。在众多问题上，神经科学得出的结论建立在许多其他来源的现有知识上，例如心理学研究、课堂观察、成果调查。在本卷当中我们也讨论了一些案例，例如饮食对提高学习成绩的影响、青春期风暴、自信心和动机对教育成功的关键作用。这些案例并不是全新的问题，但是神经科学提供了更多证据支持，原因如下：l 神经科学开启了对因果关系的理解，而非仅仅是相关关系；同时，将领域内的重要问题的研究视角从依靠直觉或意识判断转向证据支持的视角；l 神经科学通过揭示影响发生机制，来为确定有效的干预措施和解决方案助力。在其他问题上，神经科学的研究不断精进，开辟新研究路径。例如，对专家和新手大脑活动模式差异的研究，有助于了我们对“理解”和“掌握”两个概念进行深入了解。此外，对不同年龄段大脑活动的研究，有助于规避年龄风险，实现有效的终身学习相关研究也会尝试解释在其他领域擅长的学生会在某一领域出现障碍的原因，并给出相应有针对性的建议。神经科学对教育的另一个重要贡献在于：l 研究不断深化知识基础，将学习作为人类和社会生活的中心，并贯穿于不同的制度安排之中，并将其称为“教育”。l 神经科学作为一种不断发展的方法，揭示了迄今为止隐藏的个体特征，在今后可能用于治疗，例如克服阅读中的问题或障碍。最后，神经科学可以用于选拔或提升学习成绩，同时也需要考虑之前提出的很多棘手的伦理问题。l 神经科学和其他学科一样，一方面能够告诉人们如何设计和优化不同的教学实践，特别是教学实践的时间地点如何与学生最佳学习发生地点和时匹配。另一方面的问题在于，如何组织日常教学。除此之外，目前知识的现实应用也是值得思考的。---脑研究为终身学习的整体目标提供了重要的神经科学证据支持，特别是人口老龄化问题在有关学习系列研究中，最有力的发现就是关于大脑“可塑性”这一显著性特征。可塑性指的是，大脑由于经验和实践的需要，发展和改造内部结构的行为。比如当某一部分不必要时，这个部分就会退化更新。这个过程贯穿整个生命时期，也包括老年时代。个人对自己的自身要求以及对学习的需要是可塑性的。你学得越多，你可以学习的也就越多。我们不支持教育是有年龄限制的，也不认为最好的教育最好集中在年轻人身上，尽管他们的学习能力很强。神经科学研究告诉我们，学习是一个终身的活动，你持续学习的时间越长，学习的效果越好。出于要为政策和实践寻找证据支点的需求，我们认为扩大对教育的“更大利益”的理解显得愈发重要，这种理解是超越当下经常提到的占主导地位的“成本效益”分析的经济标准。越来越多的证据表明教育应该应用于公民健康的实践中（参见CERI的“学习的社会产出”）。这个报告巩固了关于学习具有更大效益的观点，即通过神经科学研究发现，很多老龄化人群面临老年痴呆症问题，可以通过学习干预来解决。即通过改进诊断方法、增强锻炼、适当有效的药物治疗、良好的教育干预的结合可以对保持身体健康、预防疾病起到积极作用。---我们需要基于身心、情感和认知相结合的整体方案随着国内外对认知能力的强烈关注，对教育的狭隘理解的风险可能相伴而来。我们不应该只关注大脑强化认知的功能，也不应该以结果导向制定方案。我们需要的是整体性的解决方案。这个方案中，身体与心理、情感和认知都紧密相关，分析和创造相互依存。良好的饮食、运动、睡眠方式通过对大脑功能的影响进而对学习产生影响越来越大。对老年人来说，认知参与（例如下国际象棋或者玩填字游戏），定期体育锻炼、积极的社交活动可以有效促进学习，延缓大脑的退化。---我们需要更好地理解青春期（高潜力、低控制）本报告特别从大脑在青年期的发育阶段、情感成熟度两个角度出发，揭示青春期的本质。神经科学为青春期及其发生的变化提供了新视角，这个阶段对于个人教育生涯的发展发挥着重要作用。通常来说，这个阶段涵盖了教育发展的第二阶段，对未来个人、教育、职业关键选择产生长期深远影响。此时，青年人正处在青春期，他们认知能力较强（高潜力），但情感不够成熟（低控制）。显然，这并不意味着重要选择应当推到成年之后，但确实表明某些重要选择并非一旦确定不可更改。我们需要进一步探索差异化学习机会（正式和非正式），以及进一步认识青春期的轨迹。神经科学也发展出“情绪调节”这一关键概念。有效地管控情绪是成为一名有效学习者的关键技能。情绪调节会影响日常的方方面面，例如注意力集中与否、能否解决问题以及人际关系的处理。在年轻人青春期的关键时期，鉴于他们情绪的“低控制”特征、培养他们成熟情感的价值显得更为重要，我们所思考的如何将情绪调节引入课程、发展制定的方案可能会对学生未来发展助力。在处理课程问题时，我们需要考虑时间和周期心理学家，例如皮亚杰工作长期影响了我们对与个体发展与学习之联系的理解。现在教育神经科学引入了皮亚杰模型（包括已有的婴儿能力证明），同时通过“学习敏感期”的研究扩大对学习时间和周期的理解。报告中的说法很微妙，没有必须学习的“关键期”，但是神经科学确实认为，关于终生存在的可塑性的理解，告诉我们人们总是能打开新的知识大门。另一方面，它也给“敏感期”赋予精确界定，即个体特别擅长从事某项学习活动的最佳时期。在日益全球化的今天，本报告突出了语言学习的案例。一般来说，越早开始学习外语，学习效果越好。对比成年人、适龄在校学生、婴儿三者，他们的大脑活动存在明显差异：年龄越大，在语言学习时激活的脑区就越多，学习效率也就越低。即便如此，成年人同样有能力掌握一门新语言。本报告消除了关于多语言学习会冲击母语学习说法的误解，事实上，学习另一种语言可以加强孩子对母语的学习能力。这些都是教育中的重要问题。这些发现巩固了某些学习类型的学习特定学习时段的研究基础，即从传统的经验视角转向以证据为支撑的视角。他们认同良好的学习基础对终身学习的重要性，因此也进一步强调早期幼儿教育和基础教育的重要角色，不是以此为终止，而是为了启蒙。同时，报告提醒大家注意，不要过分强调孩子三岁的转台对之后学习的决定性影响。---神经科学可以对重大学习挑战做出贡献神经科学的贡献在于他助力研发诊断和有效干预的方法，而且很有可能用于检测以下三种障碍上，即阅读障碍、计算障碍、痴呆症。阅读障碍：到目前为止，阅读障碍的原因尚不清楚，但是已有发现认为主要原因是听觉皮层不规则（也可能是视觉皮层）。直到最近，这些特征可以在很小的时候被诊断出来。早期干预通常比后期干预的成功率更高，但是两种干预都有可能帮助患者治愈。目前人们认为，计算障碍和阅读障碍的原因类似，但是早期检测以及干预手段都不发达。痴呆症：上面提到了关于学习和痴呆症的重要发现，我们认为，在延缓阿尔茨海默病发作、降低发病程度的所有干预措施中，教育是最有效、最可取的预防方法。关于读写能力更为一般意义上的理解中谈到，英语阅读中，大脑中对语音和直接处理语义的过程非常重要，这表明，针对读写能力教学，平衡语音和语义的教学法在非浅层字母语言教学中非常有效。在计算能力上，因为人类对理解世界中的数字具有与生俱来的能力，正式数学教学应当建立在非正式数学理解的基础之上。因为数字和空间在人的大脑中紧密相连，所以将数字和空间联系在一起是强有力的教学方法。---更个性化的评估来改进学习，而非选拔和淘汰脑呈现的潜力可能会对教育产生深远影响，也可能引发重大伦理问题。关于大脑如何运作的知识，以及大脑结构和过程如何反映学习者能力和掌握能力的相关内容，都可以作为评估传统教学以及学习者是否处在学习关键期的标准。很多传统评估方式，例如通过填鸭教育获得成功的教学方式已经被认为是理解力低下的“非脑友好型”方式。但是除了这些一般性的发现之外，神经科学的研究结果最终也可能被用于个体学习者发现他们真正掌握的确定材料、或者了解他们的动机和焦虑层级等问题。如果正确使用神经科学研究成果，对个体的关注可以为形成性评价（OECD，2005）和个性化评价提供强有力的基础评价工具。这些与许多国家追求的更优秀的教育课程和教学实践个性化相关（OECD，2006）。神经影像学为基于个性化的机制提供了潜在的强有力基础。同时，对大脑的研究表明，个体特征还未定型，在基因功能和经验、可塑性之间存在持续相互作用。因此，我们应当对构成个体能力因素的概念保持谨慎的态度。但是另一方面，神经影像学的个体应用可能产生比现在已有的工具更有效的选择和淘汰工具。生物简历可能存在风险，但是对大学或雇主等用户来说可能具有潜在吸引力。如果他们采用神经影像学为基础的方式来拒绝或否定学生或者候选人，因为他们没有表现出足够的学习能力和潜力（特别是他们的大脑可塑性显示出潜在学习潜力时），那么这将是神经影像学的价值滥用。神经影像学如果是用来作为选拔老师或学生的工具，那么这种教育过度“科学”的概念是令人生厌的。未来教育神经科学研究的关键领域如果我们重视对知识的追求，我们就必须自由地跟随知识可能引导我们到达的任何地方。Adlai E. Stevenson Jr.下面的研究领域不是教学神经科学研究有趣的领域详尽介绍，相反，它们是在分析此报告之后展示的优先研究领域。其中有一些粗略呈现的领域仍需进一步加深了解。这个报告从神经科学出发，具有教育领域的应用性和医疗领域的应用性，它使神经科学界认识到自身的宝贵意义，具有更好地理解人类学习活动的教育目的，并具有普适性，适用人群不论是天赋异禀还是身患残疾，不论年龄老幼，也不仅仅为了那些需要补习的人。在未来，可以更好地理解不同类型学习的最佳学习时期，特别是在青年和老年人。这包括“敏感期”的研究，即特定学习领域的学生能力最强的最佳学习时期，例如语言学习。了解不断增长的知识和逐渐下降的记忆力、处理能力之间的联系。可以更多地研究老龄化进程，特别是在老年和中年人群中，通过研究学习能力的变化和探索如何利用学习延缓衰老。大脑中情绪表达需要很多。接下来的调查可以借鉴心理学和神经影像学的研究，探索压力之下的学习和记忆，需要哪些神经机制的调节。关于此调查一个具体的问题就是，青春期的情绪脑是如何与不同类型的课堂环境发生交互作用。更好地理解环境诗如何影响调查结果，以及在不同环境中结果的适用性和可转移性，研究者需要进一步分析适当的学习材料和特定环境之间的关键作用，排除那些质疑环境是否产生影响的因素。实性研究揭示了营养是如何对大脑发育产生有益影响的，并且更多的研究表明这个影响与教育领域直接相关。未来有望在神经科学领域深入了解教育与营养、体育锻炼、睡眠、音乐和创造性表达的相关联系。在未来，应该进一步了解学生人群（尤其是性别）和社会文化差异，但它也是一个误解的雷区。神经科学当然不应该纳入种族主义或性别歧视的固有定型观念。神经科学对进一步建立大脑中数学差异化图谱是非常有用的，这种分析图谱是建立在对可分离技能和大脑功能以及二者互联性的基础上。 借此分析图谱，帮助学习者识别克服“数学焦虑”。理解不同的大脑活动：神经网络、认知功能和记忆的作用。再真实情境中，比较专家和一般学习者的差异，这将有助于明确成功学习的原理、发线有效且有针对性的教学方法。学习科学的诞生最近神经科学的快速发展为教育领域提供了有力的新视角，与其同时教育研究也积累了大量理论基础。神经科学的视角为教育中学习的研究提供了全新的重要视角，教育的知识可以帮助神经科学研究直接引入教育具体领域。因为两个领域发展迅速，但它们都有着根深蒂固的学科文化和专业领域的研究方法和话语体系，这可能会给两个领域专家之间的相互理解彼此带来困难。因此，全新的跨学科领域的出现可以促进来自不同学科的观点与视角的结合。教育实践和学习研究之间应建立互惠关系，这与医学和生物学的关系类似，共同创建和维持可持续的双向流动来支持结合脑科学的教育实践。研究人员和实践者可以共同合作，来确定相关研究的教育目标、讨论研究结果的潜在影响。一旦实施基于脑科学的教育实践，实践者应当系统地检查其结果的有效性，并通过共享课堂教学结果反馈，不断完善研究方向。建立与教育实践和脑科学研究密切结合的研究学校是稳固跨学科工作的有效方法。教育神经科学有利于推动真正的学习科学的形成。它甚至可以作为跨学科的其他领域的仿真模型。我们希望本报告的出版有助于推动真正的学习科学的诞生并成为跨学科融合的持久典范。相关名词：生物神经网络(Biological neural network):一般指生物的大脑神经元，细胞，触点等组成的网络，用于产生生物的意识，帮助生物进行思考和行动。阅读障碍(Dyslexia、reading disorder、alexia)：阅读障碍症简单说来它是一种大脑综合处理视觉和听觉信息不能协调而引起的一种阅读和拼写障碍症。要特别注意区分它和那种因为智力低下而引起的阅读障碍症，相反很多患者是智商极高，甚至包括天才型的人。象达芬奇，爱迪生，爱因斯坦，肯尼迪在儿童时代都被认为成绩极差的“笨孩子”，最后科学家发现他们都属于阅读障碍症的典型例子。它的表现特征主要反映在识字阅读方面，其原因也是复杂而多面的，但儿童时期可以进行科学的矫正。计算障碍（Dyscalculia)：计算障碍亦称“失算症”或“计算不能”，是指数学符号认识和运用障碍。痴呆症（Dementia）：称失智症，其字来自拉丁语（de-意指“远离” + mens意指“心智”）。是脑部疾病的其中一类，此症导致思考能力和记忆力长期而逐渐地退化，并使个人日常生活功能受到影响。>>声明本翻译仅作了解之用，并非用于学术研究或商业决策。芥末堆海外翻译社群的小伙伴们力求将关键理念与思想更广泛地传播至中文区域，故部分表达可能与原文有所差异。如需使用，请查证原文。芥末堆注：如需联系该作者／创业者，欢迎发送需求到service@jmde.com，芥末堆帮你牵线搭桥。

类脑机器人、无人驾驶飞机、背包机器人……这些新奇的创造发明都是基于人工智能技术的应用成果。科学家预言：未来10年将是人工智能跨越式发展的时代，人才需求量将爆发式增长。今年，北京航空航天大学开设国内高校首个人工智能研究生专业方向，首批122人刚刚入学，他们除了获得院士指导外，还将参加至少1年的企业实习，接触最前沿的技术。中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅表示，人工智能是新工业革命的核心驱动力。他透露，目前我国每万名产业工人拥有的工业机器人只有49台，而全球平均数是69台，韩国更是达到了531台。未来到2030年，我国每万名产业工人拥有的工业机器人数量要达到300台左右，人工智能技术的应用将非常广泛。北航软件学院党委副书记王亚告诉记者，人工智能专业方向首批研究生是全国统一招考进入北航，然后通过专业选择就读人工智能方向，“他们中虽然超过一半人之前没有软件专业的学习经历，甚至还有经管类专业学习背景的学生，但是都对人工智能有浓厚的兴趣，也有一定的工科学习基础。”王亚说，学院为这批学生配备了强大的师资力量：30%的老师是业界知名学者，包括像李德毅这样的院士；30%的老师是企业界的专家；还有40%的高校教师。学习期间，这批学生将打破校企隔阂，深入学习认知科学、类脑科学、机器人、无人系统等学科，并且到一线企业接触最前沿的人工智能技术。

【芥末翻】是芥末堆全新推出的一档学术栏目，由芥末堆海外翻译社群的小伙伴们助力完成。我们致力于将全球经典或是前沿的教育理念、教育技术、学习理论、实践案例等文献翻译成中文，并希望能够通过引进这类优质教育研究成果，在全球教育科学的推动下，让更好的教育来得更快！图片来源：谷歌图片；论文来源：CERI（Centre for Ecational Research and Innovation）；题目：Understanding the Brain: the Birth of a Learning Science ；译者：董倩；编辑：介一隹本期芥末翻主要罗列了CERI（Centre for Ecational Research and Innovation）在教育神经科学领域的研究成果，从简单的原理陈述到纠正人们普遍对大脑的误解再到牵涉到了的伦理问题，最后根据目前的研究状况给出概括性的研究方向。一、原理陈述大脑是如何学习的大脑的核心特征---可塑性，可分为两种：加强或减弱神经元的联系。这种修改的程度取决于学习的类型，而长期的学习会让神经元之间联系的修改更为深刻持久。不但如此，修改的程度还取决于学习的时期，例如婴儿期的孩子新突触的发育即为迅猛。后天环境的重要性既然大脑具有可塑性，那么影响大脑可塑性最关键的因素就是环境的影响力。很多日常的环境因素都对改进大脑功能有益，例如社会环境以及与之的互动性、营养的摄入、体育锻炼、睡眠等。这些因素对教育的影响显而易见，但却常常被人们忽视。只有通过正确调节我们的大脑和身体，我们有可能发挥大脑可塑性的潜能来促进学习过程。除了日常环境之外，环境中的情绪对人的影响也至关重要。我们的情绪会重塑大脑神经组织。在人们所处的社会环境中，有效地管控情绪是成为一名高效学习者的关键技能；自我调节能力更是行为和情绪技能中的最重要技能之一。语言、读写能力与大脑语言学习的有效性与年龄之间的存在负相关关系，一般来说，人们接触一门语言的年龄越小，其学习的成功率越高。神经科学已经着手对比在语言学习过程中，幼儿和成年人的大脑的差异。理解大脑对语音和语义的处理过程，可以帮助我们在读写能力教学中采用平衡的方法。阅读中涉及的大脑环路大部分是跨语言共享的，但也存在一些差异，语言学习的特定方面需要激活不同功能的脑区，例如不同的解码或单词认知策略。字母语言“深度”学习中拼写的重要性，深层语言（将声音映射到富有变化的字母上），例如英语、法语，相较于浅层语言，如芬兰语、土耳其语会其拼写和发音会更加一致。在这种情形下，特定的大脑结构会支持人们对特定语言的阅读。阅读障碍这一问题非常普遍，一般来说，阅读障碍与大脑左半球的后方区域与有关，这个脑区受损会导致处理语言声音元素功能受损，皮层不规则这一特征也用作判断阅读障碍的标志。神经科学正要开启识别和干预的新方法。算术与脑研究表明，即使是完成非常简单的数值运算，也需要激活大脑中很多不同部分的脑区，并且需要多个结构一起配合共同完成。仅仅是数字的简单展示，涉及一串复杂的回路，调动数感、视觉、语言表征。计算则需要调用其他更为复杂的分布式网络。根据讨论的问题，这些网络要随着变化，减法主要调动下顶叶区域的脑回，而加法和乘法需要调动其他脑区。目前对高等数学的研究还不是很多，但是至少我们知道处理不同问题需要激活大脑中不同的脑区。从脑科学的视角出发了解数学的潜在发展路径对教学策略的设计有着积极影响。不同的教学方法会形成不同的神经通路，从而造成学习效果的差异。例如相较于现有的较为成熟的教学策略，学习训练这种策略发展的神经通路效果较差。从神经科学发展出来的“支持”教学策略，不是仅给出学生正确或错误的判断，而是提供更丰富的细节。二、谣言粉碎机以下是人们对大脑和学习的普遍误解，它们成为热门话题但没有足够的证据支撑。l 我们没有时间可以浪费，因为大脑的所有重要因素都是在三岁时就决定了。l 有些特定的内容必须在关键时期教授和学习。l 但是，我曾在书中得知，我们只开发了大脑的10%。l 我是左脑人，她是右脑人。l 让我们面对现实吧——男人和男孩的大脑和女人和女孩的大脑就是不同的。l 一个小孩的大脑只能在同一时间学习一种语言。l 提高你的记忆力！l 边睡觉边学习。睡觉的时候大脑在进行自我学习三、教育神经科学的伦理规范与组织机构大脑相关数据的数据的使用、影响大脑的调节性产品的使用以及人机结合的伦理与界限性问题的解决需要进一步的商榷和研究，不能因为这一新领域的重要性和未来领号发展前景而回避现存的基本道德问题。虽然教育神经科学还处于初级阶段，但是随着跨学科研究的战略发展策略，它会为科学和教育界服务，走向国际视野。前沿研究机构有：日本科学技术研究所、德国乌尔姆大学神经科学与学习转化中心、丹麦学习实验室、英国剑桥大学的教育神经科学中心、美国哈佛大学教育学院的“心智、大脑、教育”研究所。关键信息及潜在政策解读学习个性化和普及化体现在年龄阶段上也体现个体能力上。一方面脑研究为终身学习的整体目标提供了重要的神经科学证据支持，即教育没有年龄歧视，更不是只针对年轻人。尽管年轻人有更强的学习能力，但神经科学证实，学习是一项终身活动并且持续时间越长，学习越有效。值得注意的是神经科学为教育提供了更为广泛的利益，特别是人口老龄化。另一方面，神经影像学提供； 更个性化的评估来改进学习，而非筛选和淘汰：强有力的评测机制可以用来来确定学生个性化学习特征和初始能力，但是同时它也可能导致比现在更强力度的筛选和淘汰。此外，确保神经科学对专业学习挑战的贡献，也包括对“三大障碍”（阅读障碍、计算障碍、痴呆症）的贡献。就最近几年才引起人们关注的阅读障碍为例，人们可以通过检查听觉皮层（有些情况是视觉皮层）是否规则这一特征来判断是否患有阅读障碍，我们可以运用这一特征在孩子很小的时候做检测和鉴定。虽然早期干预和晚期干预都可能使阅读障碍患者治愈，但是早期干预的成功率会更高。四、结论和未来展望结论---教育神经科学不断产生有价值的新知识来指导教育的政策和实践将看不见的教育观点转化为看的见得，例如，通过对专家和新手大脑活动模式差异的研究，帮助我们更好理解二者区别。此外，对不同年龄段大脑活动的研究，有助于规避年龄风险，实现有效的终身学习相关研究也会尝试解释在其他领域擅长的学生会在某一领域出现障碍的原因，并给出相应有针对性的建议。---脑研究为终身学习的整体目标提供了重要的神经科学证据支持，特别是人口老龄化问题大脑的可塑性指大脑由于经验和实践的需要，发展和改造内部结构的行为。比如当某一部分不必要时，这个部分就会退化更新。这个过程贯穿整个生命时期，也包括老年时代。越来越多的证据表明教育应该应用于公民健康的实践中（参见CERI的“学习的社会产出”）。这个报告巩固了关于学习具有更大效益的观点，即通过神经科学研究发现，很多老龄化人群面临老年痴呆症问题，可以通过学习干预来解决。---我们需要基于身心、情感和认知相结合的整体方案一方面，饮食、运动、睡眠方式通过对大脑功能的影响会进而对学习产生影响。另一方面，不仅情绪在大脑运转过程中发挥着重要作用，这个过程也通过情绪影响着其他人。特别是教育当中，通过分析恐惧和压力两种情绪，我们发现这两种情绪会降低人类分析能力，反之亦然，积极情绪会提升大脑的分析能力。---我们需要更好地理解青春期（高潜力、低控制）神经科学为青春期及其发生的变化提供了新视角，这个阶段对于个人教育生涯的发展发挥着重要作用。青年人正处在青春期，他们认知能力较强（高潜力），但情感不够成熟（低控制）。有效地管控情绪是成为一名有效学习者的关键技能。在年轻人青春期的关键时期，鉴于他们情绪的“低控制”特征、培养他们成熟情感的价值显得更为重要，神经科学的“情绪调节”概念将有助于学生的情感发展。---在处理课程问题时，我们需要考虑时间和周期现在教育神经科学引入了皮亚杰模型，同时通过“学习敏感期”的研究扩大对学习时间和周期的理解。神经科学确实认为，关于对终生存在的大脑可塑性的理解，告诉我们人民总是能打开新的知识大门。另一方面，它也给“敏感期”赋予精确界定，即个体特别擅长从事某项学习活动的最佳时期。---神经科学可以对重大学习挑战做出贡献神经科学的贡献在于他助力研发诊断和有效干预的方法，而且很有可能用于检测以下三种障碍上，即阅读障碍、计算障碍、痴呆症。---更个性化的评估来改进学习，而非选拔和淘汰脑呈现的潜力可能会对教育产生深远影响，也可能引发重大伦理问题。关于大脑如何运作的知识，以及大脑结构和过程如何反映学习者能力和掌握能力的相关内容，都可以作为评估传统教学以及学习者是否处在学习关键期的标准。未来展望在未来，可以更好地理解不同类型学习的最佳学习时期，特别是在青年和老年人。这包括“敏感期”的研究，即特定学习领域的学生能力最强的最佳学习时期，例如语言学习。了解不断增长的知识和逐渐下降的记忆力、处理能力之间的联系。可以更多地研究老龄化进程，特别是在老年和中年人群中，通过研究学习能力的变化和探索如何利用学习延缓衰老。大脑中情绪表达需要很多。接下来的调查可以借鉴心理学和神经影像学的研究，探索压力之下的学习和记忆，需要哪些神经机制的调节。关于此调查一个具体的问题就是，青春期的情绪脑是如何与不同类型的课堂环境发生交互作用。更好地理解环境诗如何影响调查结果，以及在不同环境中结果的适用性和可转移性，研究者需要进一步分析适当的学习材料和特定环境之间的关键作用，排除那些质疑环境是否产生影响的因素。实性研究揭示了营养是如何对大脑发育产生有益影响的，并且更多的研究表明这个影响与教育领域直接相关。未来有望在神经科学领域深入了解教育与营养、体育锻炼、睡眠、音乐和创造性表达的相关联系。在未来，应该进一步了解学生人群（尤其是性别）和社会文化差异，但它也是一个误解的雷区。神经科学当然不应该纳入种族主义或性别歧视的固有定型观念。神经科学对进一步建立大脑中数学差异化图谱是非常有用的，这种分析图谱是建立在对可分离技能和大脑功能以及二者互联性的基础上。 借此分析图谱，帮助学习者识别克服“数学焦虑”。理解不同的大脑活动：神经网络、认知功能和记忆的作用。再真实情境中，比较专家和一般学习者的差异，这将有助于明确成功学习的原理、发线有效且有针对性的教学方法。相关名词：生物神经网络(Biological neural network):一般指生物的大脑神经元，细胞，触点等组成的网络，用于产生生物的意识，帮助生物进行思考和行动。阅读障碍(Dyslexia、reading disorder、alexia)：阅读障碍症简单说来它是一种大脑综合处理视觉和听觉信息不能协调而引起的一种阅读和拼写障碍症。要特别注意区分它和那种因为智力低下而引起的阅读障碍症，相反很多患者是智商极高，甚至包括天才型的人。象达芬奇，爱迪生，爱因斯坦，肯尼迪在儿童时代都被认为成绩极差的“笨孩子”，最后科学家发现他们都属于阅读障碍症的典型例子。它的表现特征主要反映在识字阅读方面，其原因也是复杂而多面的，但儿童时期可以进行科学的矫正。计算障碍（Dyscalculia)：计算障碍亦称“失算症”或“计算不能”，是指数学符号认识和运用障碍。痴呆症（Dementia）：称失智症，其字来自拉丁语（de-意指“远离” + mens意指“心智”）。是脑部疾病的其中一类，此症导致思考能力和记忆力长期而逐渐地退化，并使个人日常生活功能受到影响。>>声明本翻译仅作了解之用，并非用于学术研究或商业决策。芥末堆海外翻译社群的小伙伴们力求将关键理念与思想更广泛地传播至中文区域，故部分表达可能与原文有所差异。如需使用，请查证原文。芥末堆注：如需联系该作者／创业者，欢迎发送需求到service@jmde.com，芥末堆帮你牵线搭桥。

1857 年，英国的一位青年生理科学工作者-卡通（R.Caton）在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了“脑灰质电现象的研究”论文。1872 年后，英国另一位科学家-贝克（A.Beck）再一次发表脑电波的论文，掀起研究脑电现象的热潮。1924 年德国的精神病学家贝格尔（H.Berger）看到电鳗发出电气，认为人类身上必然有相同的现象，才真正地记录到了大脑的脑电波，从此诞生了人的脑电波图。1924 年，人类脑波研究领域的面前出现了一道曙光。德国医生汉斯·贝格尔（Hans Berger）从一个颅骨受损的病人头部，检测到极为微弱的电流。1929 年通过反复研究，最终确认了这种神秘的电流的确来自于脑部活动，并发明测出了脑电图。1961 年，国际脑研究组织（IBRO）建立，到 1999 年已发展到 15个学术团体会员、44 个团体会员；51，000 个人会员来自 115 个国家和地区。推动全世界范围内脑研究领域的国际合作和科学信息的交流，为推广脑科学教育和传播脑科学知识提供帮助。2002 年，人类根据大脑产生α波和舒曼共振的现象来创作音乐。（舒曼共振：地球电磁场的共振现象，其平均频率为 7.8Hz，与大脑α波接近），同时在反复测试患者听由大脑提取的脑波音频时发现该音频对人体具有很强催眠作用。2008 年，随着脑机接口技术的进步，数字信号处理方法的发展，其脑波音乐编码策略逐渐成熟，其研究结果广泛应用于医院治疗，脑波对帕金森综合征，老年痴呆症，少儿脑发育不全有很好改善和促进作用。2010 年，全脑开发教育列入“十二五”的重点课题。2012 年，我国成立“中国全脑教育项目办公室”，专项指导推广全脑教育，涵盖神经科学、音乐学、美学等广阔领域。2012-2013 年，我国河北电子科技大学发表关于《动态脑电监测下α波音乐对脑卒中患者认知及运动功能的影响》，河北省医学科学研究重点课题，项目编号：ZL20140240，我国西南电子科技大学发表《基于脑电的脑波音乐研究》等相关重大课题研究论文。全脑在线依托 IBRO（国际脑研究组织）先进理念和学术研究成果，针对 0-18 岁阶段孩子大脑发育的特点，提取对身体发育有正向调节和促进作用的 2 万余条生理信号，根据不同年龄阶段人脑发育状。

大多终身学习者常用大脑，却不懂大脑。北京大学心理与认知科学学院教授魏坤琳教你科学用脑，告诉你大脑的三大规律，并提出学习建议：1）学会对付偷懒的大脑；2）善用好奇心助力学习；3）成为学徒。事业有成的「聪明人」几乎都是终身学习者，但想成为 21 世纪的终身学习者，面临两个困境：信息过载和学习方式陈旧，那该怎么办？答案是在认知科学指导下学习。认知科学提倡遵从大脑规律学习，大脑学习规律有哪些？该如何利用这些规律助力终身学习？掌握大脑三大规律大脑有以下三个特点可被应用到学习上：1）大脑永远想偷懒；2）大脑永远爱新奇，渴求模式；3）大多知识以内隐形式存在。大脑永远想偷懒大家没有意识到，我们常夸一个学生聪明说「这个孩子挺爱动脑筋」——但其实没有人愿意动脑筋，大脑在你知道或不知道的情况下偷懒。我们做脑科学实验经常会用核磁共振扫描人的大脑，这种技术可以让我们看到人脑那些区域是处于激活状态的。经常发现一个有趣的现象：即使没有做任何思考任务，大脑的能量消耗也很大，成人的大脑一般是 1.5 公斤，大概占体重 2 %，但却消耗了整个身体 20% 的能量。正因大脑耗能极大，所以大脑会自动优化效能，会尽可能把所有的能量都花在刀刃上，在执行任务的时候总是有意无意的偷懒，寻找省力的诀窍。譬如我是研究人是怎么控制运动的，假设你刚开始学习打羽毛球，主管决策、认知、监控的脑区，也就是你的大脑前额叶，它会特别活跃，学习新知识非常耗费大脑能量。但学习一段时间后，你的动作开始自动化。你把球抛起来落到某个高度击打，大脑会告诉你胳膊挥到什么程度，并根据落点调整，不断优化运动，抛球、挥拍、击球……这时再看核磁扫描，以前非常耗能的前额叶脑区活跃度没那么高了，与运动有关的其他低耗能脑区开始活跃起来。这表明大脑在学会一个运动后会想方设法降低它的能耗。这是大脑爱偷懒在运动学习领域的应用，也适用于任其他学习。大脑爱偷懒的特点还体现在大家平时喜欢刷朋友圈和微博，这其实也是反映了大脑爱偷懒的特点。看有深度的书多难呀，你需要思考，你需要理解，大脑耗能高，就不想做了；刷微博多简单，手指轻轻一划，新奇有趣，大脑不要耗能，就喜欢做。大脑爱偷懒还体现在：你不断囤积电子书，大脑让你自以为看过了，给你满足感；你囫囵吞枣看完一本书，大脑让你以为掌握了书里的知识，给你虚假的成就感。大脑永远爱新奇，渴求模式第二点是好奇心。英文专门有一个词来形容好奇心，叫「seeking」，「seeking」是一种能力，是我们天生的倾向。小孩天生就有强烈的好奇心，如果你留意看小孩儿眼神，他们总是贼溜溜地四处扫望。不止小孩，成人也好奇，比如路上有车祸，吃瓜群众都围过去看……大脑还渴求模式。心理学上有个著名「格式塔效应」，我们大脑倾向于在混乱中找到模式，擅长于找到看似不相关的东西之间的联系和规律。我经常用格式塔效应跟同事开玩笑说，我发现了一个特别有意思的问题，但是今天还不能告诉你，快下班了，我先走了。同事好奇心吊着，急于补全心中的模式拼图，就会拽住我说，你赶紧告诉我，要不我今天睡不着觉。我就不得不告诉他，他就会很爽。大多知识以内隐形式存在我们学习的通常是外显的知识，它能够表达出来，写在纸面上，但这些外显知识永远是冰山一角。更多的知识不能用言语来表达。继续打羽毛球的例子，你要问我为什么要从那个角度击球，有时候我说不出来具体原因，因为有些知识是内隐的，即使我大脑知道，也不一定能用语言表达出来。人类知识中有大量这样的内隐知识，无论是知觉的、运动的、知识的……还有些知识存在于情景，跟当时的背景和人有关，无法一一言说。还有些数据本身是高维的，但是表达出来就已是降维粗浅化，丢失了很多信息。对付偷懒大脑的四个诀窍知己知彼，百战不殆。熟知大脑的各种规律，再逆向利用，学习效率反而会提升。先说如何对付大脑爱偷懒。尽量下课后记笔记我讲课的时常发现很多同学喜欢做随堂笔记，然后下课把笔记一合，就以为自己记住了课堂的内容，但其实大脑在偷懒，你写下并不代表你记住了。正确的记笔记方法应该是上课时只记几个要点，下课后找个时间通过回忆把笔记补全。有不明白的地方，自己查阅课本和资料把这些地方弄懂，同时对课程内容根据自己的理解进行重组。这在心理学叫「必要难度」，同时还利用了「记忆的生成效应」。也就是说，你自己生成的记忆会更加难以忘记。2011 年，Betsy Sparrow 提出「谷歌效应」。说的是当我们适应互联网后，记忆系统发生了深刻变化。我们平时绝大多数知识不再装到脑子里，而是装在互联网上，我需要什么东西，搜一下关键词，全出来了。我们并没有理解这些知识，只是记住了他们放在哪里。现在我们常常感叹自己记忆力下降，有一部分原因就是发达的互联网让我们可以直接检索需要的内容，自己生成记忆的机会减少了。所以，如果你的绝大多数信息都是留在表浅，不提取，不和其他记忆连接的话，永远都无法记住，尽量间隔提取，形成自己的独特记忆，这样更容易记住。考试说实话，没有人不讨厌考试的，我说考试好，也并不是说我现在身份是老师，就帮考试说好话，是认知科学家们说是考试好。为什么呢？因为学习有目标，有指向，记忆会增倍。我曾经在自己的课做过实验，上课前说，我今天讲的内容非常重要，下一节课我会随机抽一名学生回答问题。同学们虽然会立刻哀嚎起来，但在面临全班同学面前复述的巨大压力下，他们都会开始努力听课。后来的结果也出奇的好，全班同学在期末的成绩平均分都有显著提高。考试还有一个作用，逼着你去重新梳理知识。如果你问学生，学会了吗，他肯定说，我学会了，我记住了，但是这样的回答可信吗？别忘了，大脑最喜欢会偷懒，会欺骗你。你以为你学会，考个试不就知道了?考完试，你做错的、你不会做的题目就表明那些知识点没有掌握，从而可以进行更有针对性的练习。切换场景尝试做一个小测试：在限定时间让你背单词，第一次是在一个房间里，第二次是在不同房间里，两次的效果会有什么不一样呢？结果是第二次的效果明显比第一次好。为什么？因为我们的记忆不是单独存在的，它是跟情景连在一起的，不同房间的多样性情景，会产生不同的情景记忆编码，有效提高记忆效率。交错式学习还以期末考试为例，学生复习科目通常是五六门。一种策略是一直复习一门课直到完全掌握，再复习另一门；另一种策略把一门课的内容分为几个部分，先复习这门课的一部分，再复习另一门课的一部分，如此交叉复习。这两种策略哪一种更好呢？答案仍然是后者。后者这种方法被称为交错式学习，是指将某一段学习内容分成若干节段或专题，各部分交替着学习。与之相对的是批量式。交错式学习很好地结合了分散学习和其它促进学习要素的作用，学习者必须不断克服不同学习内容间的干扰，迫使学习者注意到其间的异同，从而促成了编码过程中对学习内容的更好地表征，促进学习保持和迁移，是经大量研究证明的有效学习策略。善用好奇心助力学习既然大脑天生好奇和喜欢寻求模式，那么就顺水推舟，主动为大脑创造好奇与模式，让大脑为我们服务。假设你面临这样一个情景：开学时，老师发你一套历史书，三本一千多页，让你在这学期把这本书学完，你会不会觉得学习变成记忆觉得无聊动力不足？你会不会要记的东西太多而心生疲惫？但是如果老师提出一个开放式的问题：为什么工业革命没有发生在中国？你会不会觉得你的好奇心被勾引起来，给了你努力的方向和强烈的目标，让你产生思考：这个问题有地理、制度政策等原因，你就会主动去看这本书。开放式提问会给你无穷的好奇心和学习动力。我平时也会自己会给自己提开放式问题，接着就会翻很多书，看很多个人的观点，然后再综合各家的观点，形成自己的思考。除了开放式问题以外，也需要养成良好的思维习惯，思维习惯相当于自动化你思考问题的方式，每遇到问题，这些方法会自然出现推动你思考。思维习惯以问题开始，第一个就是：看到任何不懂的事物问一个为什么。譬如你刚刚看到格式塔效应图像，你就可以问：为什么大脑会自动补全？怎么实现的？所有的心理学的问题或者是任何学科的问题，都是从几个基本的「为什么？」开始的。第二个是：除了老师的解释，书上的解释，还有别的解释吗？永远都在问自己，还有别的解释吗？这是典型的科学思维，用术语讲即是备择假设，备择的理论是什么？因为你提出这个问题，形成自己观点，你就必须得找证据，科学研究就是这么起来的。第三个是：创新思维。面对一个难题，传统的解决方法是什么？有没有什么其他脑洞大开的方案？两者差异是什么？我能想到最好的方案是什么？这个方案是否需要用其他学科的知识？问完这些问题，你就得马上要找新知识、新见解、新书，开始新的学习了。第四个是：批判性思维。它的问题模式是：真的是这样吗？譬如说以前历史书上说劳动创造人，我会问：真的是这样吗？人类的起源真的是劳动造成的吗？动物不劳动吗？什么是劳动？怎么定义劳动？如此四个思维习惯循环往复，不断用不同问题激发好奇心，保持求知的动力。成为学徒，成人学习的最佳方式大多知识都以内隐知识存在于大脑，如何获得更多的内隐知识呢？大家都知道名校出生的孩子有很高的成才率，除了名校丰富的教育资源和孩子们本身的高素质之外，还有一个我们容易忽略且重要的因素：同侪动力。有学生问我，毕业后我应该选什么样的工作？我建议他仔细想想：哪份工作环境可以让你学得更多？在科研界有个明显的现象，全世界某个领域的主要论文都是几个顶尖实验室的人做出来的，获诺贝尔奖的人在几个实验室的人获得的。聪明人扎堆出现，一流的实验室往往汇聚了一大批资源。这些顶尖实验室有一套他们自己的思维方式、行事习惯、研究方案和研究思路。这些东西不在课本上，不在他们发的文章里，这些都是内隐的知识。这些知识在外面你根本学不到，你得靠近他们，你得去往他们集聚的地方去学习。同时，研究学习的科学家通过大量研究表明，成人的最佳学习方式并非独自练习，而是在情境中学习。普通人想进入一个领域，有效学习是直接进入相关情景，找到自己的「学习共同体」，然后围绕重要成员转，做一些外围工作，随着技能增长，进入学习共同体圈子的核心，逐步做更重要的工作，最终成为专家。就如同学习编程，你想从小白想进阶为大师，需要直接进入编程领域的社区，跟程序员交朋友，先帮他们打杂搞好关系，随着自己技能的增长逐渐一步一步的成长起来。找工作也是，所以，我希望我的学生以开始工作不要主要考虑钱，而是考虑跟优秀的人干活，考虑跟他们学到的东西，开始内隐式学习。优秀的人的公开演讲、论文和书往往不会教给你研究和思考的方式，你需要去到他身边，安静做一个门徒，观察他、模仿他，慢慢地变成他。这同时也是应对信息过载的最佳解决方案：当遇到信息过载，不要面对信息，而要面对人。信息不重要，信息承载人才最重要，你得去和时间最前端的人群连成小社群。这个圈里的人，才会用最简单的话告诉你这个世界最重要的信息。最后，学习内隐知识还要注意「知行合一」，意思是学完了理论知识，还需要使用「输出」这个方法来对知识进行检验。「输出」具体到不同领域有不同的含义，比如你可以将自己的所思所得用一篇文章表达出来，想到一个创意用具体的代码表现出来。为什么强调「输出」，因为你可以看书看一辈子，把各个学科都打通，但是最后你如果不落实到行动上的话，对它的理解和学习都是不够的，只有在行动中你才会发现自己掌握的知识是有漏洞的，才会发现以前认为自己理解了的东西其实没理解。小结查理·芒格说：有一个相关的道理非常重要，那就是你们必须坚持终身学习。如果不终身学习，你们将不会取得很高的成就。我不断地看到有些人在生活中越过越好，他们不是最聪明的，甚至不是最勤奋的，但他们是学习机器，他们每天夜里睡觉时都比那天早晨聪明一点点。最后，期待各位掌握认知科学，让生活越过越好，成为烧脑的终身学习者。本文转自开智学堂，作者魏坤琳，文章为作者独立观点，不代表芥末堆立场。

2020年8月17日,《Progress in Neurobiology》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室张朋课题组的最新研究成果: "Layer-dependent multiplicative effects of spatial attention on contrast responses in human early visual cortex"。在生物物理所脑成像磁共振平台的支持下，张朋课题组在中国率先发展了基于超高磁场（7 Tesla）的高分辨率功能磁共振成像（fMRI）技术，并应用于人脑认知科学研究。本研究通过亚毫米分辨率的多模态分层fMRI 技术研究了注意如何通过前馈和反馈通路调节人类视皮层的对比度信息加工。研究结果表明，自上而下的空间注意主要通过反馈通路调制人脑视皮层表层和深层的对比度响应，表现为乘性增益；而注意对前馈输入相关的V1中间层的调制较弱，表现为对比度敏感度提升。通过比较对大血管敏感的T2* BOLD（血氧水平依赖）信号和对毛细血管（更接近神经活动）敏感的T2 BOLD信号的注意调制效应，该研究从功能磁共振成像的原理上解释了电生理信号和传统T2* BOLD fMRI信号在注意调控机制上的长期分歧。研究说明了基于超高磁场的高分辨率高特异性的功能磁共振技术对人脑认知科学研究的独特性和重要性。注意是人脑重要的高级认知功能，能够有效分配大脑有限的认知资源，选择性处理重要的信息。人类视觉注意相关的神经环路机制目前并不清楚。如下图所示，注意可能通过三条神经通路调制视皮层的反应，包括皮层-皮层反馈，丘脑-皮层反馈，以及皮层下前馈通路。这三条通路分别调制视皮层表层和深层的神经活动（皮层-皮层反馈），表层的神经活动（丘脑-皮层反馈），或中间层的神经活动（前馈通路）。因此，通过分层功能磁共振方法可以对这些假设进行直接的验证。研究者首先使用亚毫米分辨率（0.75mm各向同性）的GE-EPI序列采集了人类被试V1，V2和V3视觉区的T2* BOLD fMRI信号。通过等体积方法进行皮层深度计算，并通过空间线性回归方法缓解部分容积效应，获得了灰质表层，中间层和深层的对比度反应。结果发现注意对T2* BOLD对比度反应曲线的调制表现为加性效应。相比于皮层中间层，注意对于对比度反应的调制在初级视觉皮层V1的表层和深层更强，支持皮层-皮层反馈通路的注意调制假设；而次级视皮层V2和V3的注意效应主要发生在表层，支持丘脑-皮层反馈的假设。这些发现说明自上而下的空间注意主要通过下行的反馈通路调制视皮层表层和深层的神经活动。为了进一步验证实验结果，研究者使用0.3mm层内超高分辨率的b-SSFP (平衡稳态自由进动) 序列获取了V1灰质不同深度的T2 BOLD fMRI信号。相比于T2* BOLD对大血管非特异性信号的高敏感性，T2 BOLD 对灰质毛细血管的氧血红蛋白浓度更加敏感，因此更加接近神经活动。结果显示注意对V1灰质的T2 BOLD信号调制主要表现为乘性增益，即在高对比度条件下注意效应更强，位于V1的表层和深层；而注意对低对比度反应的调制在中间层最强，表现为对比度敏感性提升。BOLD fMRI的生物物理模型（Davis model）的模拟结果表明相对于小血管T2 BOLD，大血管的T2* BOLD信号和神经活动之间有更强的非线性关系，使得注意的乘性增益表现为加性效应。综上，本研究利用7T多模态分层fMRI技术，揭示了人脑空间注意与前馈和反馈神经通路相关的调控机制，并且从功能磁共振成像的原理上解释了电生理信号和传统BOLD fMRI信号在注意调控机制上的长期分歧。该研究证明了超高场多模态高分辨率功能磁共振技术在人脑认知科学研究中的独特性和重要性。生物物理所研究生刘成文、郭樊华为论文的共同第一作者，张朋研究员是论文的通讯作者，何生研究员对认知实验范式提出了重要的建设性意见，南加州大学的王炯炯教授对磁共振物理进行了指导。张紫豪博士是生物物理所7T磁共振平台的管理员。钱晨灿博士在磁共振数据处理方面提供了技术支持。该研究得到了中国自然科学基金委员会和北京市科学技术委员会的项目资助。

2019年9月10日，是我国第35个教师节。教师是一个民族的希望，致敬教师！祝福教师！BrainNews编辑部盘点了目前国内的神经科学（脑科学）相关的院士为代表，向全部的教师致以衷心的问候！图源：sciencemag.org中国科学院院士陈霖陈霖（1945.11.06- ），男，生于四川成都，原籍福建福州，认知科学和实验心理学家，中国科学院院士、第三世界科学院院士，中国科学院生物物理研究所研究员、博士生导师。1970年陈霖从中国科学技术大学毕业后留校任教，先后担任助教、讲师、教授；1980年至1983年在加利福尼亚大学学习与工作；1988年至1993年在德国雷根斯堡大学、慕尼黑大学做访问教授；1996年获得“国际人类前沿科学计划”研究奖金资助；2002年至2004年担任美国国立卫生研究院兼任研究员；2003年当选中国科学院院士；2005年至2011年担任脑与认知科学国家重点实验室主任；2008年当选国际认知科学联合会主席；2009年当选第三世界科学院院士；2011年当选中国认知科学学会第一届理事会理事长；2012年担任脑与认知科学国家重点实验室学术委员会主任，现任中国科学院研究生院和生物物理研究所认知科学重点实验室教授、主任，中国科学院-北京医院脑认知成象研究中心主任。 陈霖院士主要从事认知科学和实验心理学，视觉认知和脑成像等方面的研究。1982年陈霖在Science上提出视知觉拓扑结构和功能层次的理论，二十年来进行了知觉组织的大量实验研究，系统地发展了拓扑知觉理论。2003年又在Science发表了支持这个理论的生物学证据。拓扑知觉理论在知觉基本表达的根本问题上，向近代占统治地位的“由局部性质到大范围性质”的理论提出挑战，认为知觉过程是“由大范围性质到局部性质”，以大范围拓扑不变性质为基础的各级几何不变性质是图形知觉的基本表达，从而为知觉组织研究提供了一个既有科学准确描述、又有生物学约束的不变性知觉的系统理论。 陈宜张陈宜张（1927.09- ），男，浙江慈溪(原余姚)人。中国科学院院士，神经生理学家。1952年毕业于浙江大学医学院。现任第二军医大学神经科学研究所所长，全军第九届医学科学技术委员会常务委员，兼任浙江大学脑与智能研究中心主任、浙大医学院学术委员会主任，《Neuroscience Bulletin》名誉顾问。历任中国生理学会副理事长、中国神经科学会副理事长、全军医科会生理病理专业委员会主任委员；《生理学报》副主编、《中国神经科学杂志》主编；享受政府特殊津贴；曾获国家自然科学奖，国家科技进步奖，军队科技进步奖，上海医学科技奖等多项奖励，被总后授予“科学技术一代名师”荣誉称号。陈宜张院士主要从事神经生理及神经内分泌领域的研究工作。20世纪50年代主要从事中枢神经生理研究；60年代发现单个电刺激可使幼兔大脑皮层树突电位长时间易化；70-80年代以来，提出了下丘脑及边缘系统参与针刺镇痛的设想并阐明了下丘脑-中脑连接的意义；阐明了下丘脑室旁核在损伤性应激反应中的作用以及脑内氨基酸和下丘脑神经肽与心理应激的关系。80年代迄今，首先在国际上提出了糖皮质激素作用于神经元的非基因组机制或膜受体假说，提供了甾体激素以非基因组机制方式分别抑制、促进神经细胞的兴奋性、分泌和重摄取氨基酸的一系列实验资料；并阐明其部分细胞内信号转导过程，有关工作已被国际著名内分泌学教科书所引用。主编有《神经系统电生理学》、《分子神经生物学》等6册专著。有2篇论文发表后被国际文献引用近百次，成为这一研究领域的重要文献之一。段树民段树民（1957.10- ），男，安徽省蒙城人。神经生物学家，中国科学院院士、第三世界科学院院士，浙江大学医学部主任，教授，博士生导师，中国科学院“百人计划”获得者。1982年段树民毕业于蚌埠医学院；1985年获得南通医学院（今南通大学）硕士学位；1991年获得日本九州大学博士学位；2007年当选为中国科学院院士，2008年当选为第三世界科学院（TWAS）院士，第十一届全国政协委员。现任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所突触发育和可塑性实验室主任、神经科学国家重点实验室主任，中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员。《Glia》、《Hippocampus》、《Neurobiology Disease》国际杂志编委。段树民院士长期从事神经生物学研究。在神经元-胶质细胞相互作用、突触发育和功能等研究领域做出系统的创新工作，尤其在胶质细胞信号分子释放机制、胶质细胞对神经环路和突触可塑性的调控、沉默突触活化机制等方面取得重要研究成果，在Science、Nature Cell Biology，Neuron等国际著名杂志发表系列研究论文，受到国际同行重视，促进了神经胶质细胞研究领域的发展。推动建立中国人脑库，担任中国神经科学学会理事长多年，筹建的脑与脑机融合前沿科学中心成功获批，为我国脑科学的快速发展，融入国际主流做出重要贡献。带领国内同行推动国家实施大型脑科学研究计划。担任第十一、十二届、十三届全国政协委员期间，通过提案、媒体访谈等形式，积极参政议政，向国家献言献策，为国家在科技发展和人才的政策的制定和改善产生一定的影响。通过媒体进行脑科学的科普工作，产生了一定的社会影响。郭爱克郭爱克（1940.2- ），男，辽宁沈阳人，神经科学和生物物理学家，中国科学院院士，中国科学院生物物理研究所和中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、博士生导师。1965年郭爱克毕业于前苏联莫斯科大学；1979年获得德国慕尼黑大学自然科学博士学位；1982年至1984年在德国马克斯-普朗克生物控制论研究所做访问学者；1984年从德国回国后，担任中国科学院生物物理研究所视觉信息加工研究室主任；1988年担任中国科学院生物物理所研究所研究员；1991年至1995年担任中国科学院生物物理所研究所神经生物学室主任；1993年在中国科学院生物物理所建立了中国第一个以果蝇为模式生物的学习与记忆实验室；1999年担任中国科学院神经科学研究所学习记忆实验室高级研究员；2003年当选为中国科学院院士，同年担任中国科学院神经科学研究所副所长；2005年担任脑与认知科学国家重点实验室学术委员会主任；2006年获得何梁何利基金科学与技术进步奖。现任中科院神经科学研究所副所长、高级研究员、学习与记忆研究组组长。曾任“973计划”前沿领域项目“脑发育和可塑性基础研究”首席科学家（2000-2005）。郭爱克研究员多年从事视觉信息加工、学习记忆认知和计算神经科学研究。他目前的研究兴趣是从基因-脑-行为的结合上, 从分子、细胞、回路、网络直到行为多层次研究果蝇的学习、记忆、注意和抉择机制，开创了果蝇的两难抉择的研究, 发现了果蝇在视觉和嗅觉之间跨模态的记忆协同和传递。除此之外，他还从事果蝇的热伤害性感受、时钟节律、雄-雄求偶、运动知觉、药物成瘾以及神经退行性机制等课题研究。他的长远目标是以多巴胺系统介导的强化学习机制为主线，从神经回路层面上揭示果蝇的基于“价值”的抉择，药物成瘾及雄-雄求偶行为是否采用共同的或相似的神经回路网络和工作原理，以期对脑的高级功能和认知研究有所提示。韩济生韩济生(1928.7.17- )，男，浙江萧山人。神经生理学家、疼痛学家，中国科学院院士，北京大学医学部神经生物学系教授、博士生导师，北京大学神经科学研究所所长。美国国立卫生研究院、世界卫生组织顾问，瑞典隆德皇家科学院国际院士。1953年，韩济生毕业于上海医学院医学系生理和药理专业。先后在哈尔滨医科大学、北京卫生干部进修学院、北京中医学院、北京医学院等单位生理系任教。1979年4月，由讲师直接晋升为教授。1984年，被评为国家有突出贡献的科学家。1990年，享受国务院颁发的政府特殊津贴。1981年6月，被聘为博士研究生导师。1993年10月，当选为中国科学院院士。韩济生在针刺镇痛的神经化学机理方面处于世界领先地位，在中枢阿片肽与抗片肽相互作用机理方面处于国际前沿，神经刺激疗法用于治疗海洛因成瘾开创出新领域。他自1965年起从事针刺镇痛原理研究。首先阐明针刺人体一个穴位引起镇痛的时间空间分布规律，进而证明针刺可促进神经系统中分泌出5-羟色胺、内啡肽等具有镇痛作用的化学物质。发现改变穴位上电刺激的频率可引起脑中释放出特定的神经肽。若刺激时间超过2小时又可促使脑中产生出CCK等对抗镇痛的物质。每个人针刺治疗效果的优劣取决于镇痛和抗镇痛两类物质的多寡和相对平衡。据此原理设计制造出神经刺激仪，可收到镇痛、解痉等效果，还可用于海洛因成瘾的治疗。鞠躬鞠躬（1929.11- ），男，生于上海市，原籍安徽绩溪。神经科学家，中国科学院院士，第四军医大学教授、中国人民解放军神经科学研究所所长，我国现代神经解剖学奠基人之一。先后担任过国家自然科学奖评审委员会委员；“973”（筹备）15人专家组成员；何梁何利基金专业评审组成员；陈嘉庚科学奖医学组评奖委员会委员。共发表国际论文117篇，其第一作者或通讯作者论文截止2007年底被他引3500次，自1987年起任《Neuroscience》编委，目前是唯一中国编委。2002年应邀赴瑞典出席诺贝尔奖颁奖典礼。2019年4月10日，鞠躬举办退休仪式。鞠躬教授多年来主要从事束路追踪、神经内分泌学、大脑边缘系统及化学神经解剖学的研究。在脊髓与脑干的联系、终纹床核以及脑下垂体前叶、后叶的神经支配等方面研究中有许多重要发现，尤其是发现哺乳动物可受神经直接调节，从而提出垂体前叶受神经-体液双重调节的学说，具有突破性意义，打破了垂体前叶不受神经直接调节的半个世纪的定论。此学说可能将对内分泌的正常及病理功能，内分泌疾病的病因及治疗等方面的研究开辟新的研究方向。此学说已逐渐受到国际上的重视，曾应邀赴多个国家（地区）31所院校作多次报告。同时．鞠躬领导了脑对免疫系统调节的研究，其主要成果之一是证明了催产素是一种免疫激素。他先后在国内、外杂志发表论文200余篇，参加专著编写了3部。1995年获“八五”全军后勤重大科技成果奖；1996年获解放军专业技术重大贡献奖；同年获96年度“何梁何利”基金科学与技术进步奖。苏国辉苏国辉（1948.1- ），男，出生于香港，原籍广东顺德。中国科学院院士，神经解剖学家。1973年毕业于美国东北大学生物系。1977年获美国麻省理工学院博士学位。香港大学医学院教授、神经科学研究中心主任。1999年当选为中国科学院院士。苏国辉院士20余年来一直从事哺乳动物视觉系的发育、可塑性及再生研究。发现了双眼视网膜在其靶区（上丘及外侧膝状体）投射的一些重要规律。开展实验发育学研究，从破坏视觉正常投射后出现的异常投射或代偿投射来研究视觉传导路的可塑性。从可塑性研究发展到视网膜再生研究，是这领域的先驱者。创建了外周神经视网膜移植模型，首次证明成年鼠视网膜节细胞受损轴突可在外周神经中长距离再生。近年来，研究各种细胞成分眼内移植或神经生长因子球内注射对视网膜节细胞再生的影响，在 6 种神经营养因子中，发现只有 CNTF （睫状神经营养因子）能促进视网膜节细胞轴突再生。唐孝威唐孝威（1931.10- ），男，江苏无锡人，中国科学院院士，原子核物理及高能物理学家。1952年毕业于清华大学。浙江大学物理系教授、博士生导师。先后在中国科学院近代物理研究所、北京二机部原子能研究所、苏联杜布纳联合原子核研究所、青海核工业部九院、北京中国科学院高能物理研究所、德国汉堡电子同步加速器中心、瑞士日内瓦欧洲核子研究中心等单位工作。1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。其主要从事原子核物理、高能实验物理、生物物理学、医学物理学、核医学、脑科学等方面的研究。唐孝威院士60年代直接参加中国原子弹、氢弹研究设计与试验，和同志们在中子点火和核测试等方面作出重要贡献。70年代末领导中国向西方派出的第一个高能物理科学实验组进行国际合作研究，合作组在实验中发现胶子。 80 年代以来领导中国科学院高能物理研究所实验组参加 L3 实验及 AMS 实验等国际科技合作，并在生物物理、核医学、脑科学等交叉学科研究方面取得有创见的成果。90年代初转到医学领域，开展物理学与医学的交叉研究，主要进行医学影像技术的研究，并应用于心脏疾病与脑疾病的诊断。90年代中开始进行脑科学的研究，包括：人的工作记忆的心理学实验以及认知和脑疾病的脑功能成像研究等。他和合作者在实验上测量双任务短时记忆的混合广度，并提出短时记忆的生物物理学模型。他参加了973项目“脑功能和脑重大疾病的基础研究”中“脑高级功能的机制”课题的研究。他积极推动中国脑功能成像的工作，1999年出版了他主编的《脑功能成像》一书。2002年他发表了《脑功能原理》一书，提出脑内信息加工过程的量子化假说，并在脑的系统水平上探讨脑区激活与相互作用的定律。2000年起他和国内神经科学家一起，推动和组织中国“人类脑计划”和神经信息学的工作，并在2001年10月代表中国参加全球“人类脑计划”研究。2001年协助中国人民解放军总医院建立神经信息中心。还在浙江大学和同事们建立神经信息学中心，开展神经信息学研究。杨雄里杨雄里（1941.10- ），男，出生于上海，祖籍浙江镇海，神经生物学家、生理学家，中国科学院学部委员（院士），发展中国家科学院院士，中国脑科学计划的筹建者和推动者。复旦大学教授、脑科学研究院学术委员会主任、神经生物学研究所名誉所长，长春理工大学双聘院士、生命科学技术学院名誉院长，郑州大学神经科学研究院名誉院长。1963年7月杨雄里毕业于上海科技大学；1980至1982年在日本国立生理研究所进修；1988至1999年任中科院生理所所长；1991年当选为中国科学院学部委员（院士）；2000年加入九三学社；2001年创建复旦大学神经生物学研究所并任首任所长；2006年出任复旦大学脑科学研究院首任院长。杨雄里长期从事神经科学研究，专注于视网膜神经机制的研究。应用微电极细胞内记录、染色技术，并与药理、计算机技术相结合，从不同侧面对视网膜中信息传递的调控在几个层次上进行了系统的研究；在水平细胞所接收的光感受器信号及其相互作用方面作出了新发现，修正了传统的观点；和合作者首先报道视杆－视锥间电耦合因背景光而增强，在国际上被列为80年代视网膜研究中的突出成果；率先发现了视锥信号在暗中受到压抑的新现象，并对网间细胞及几种神经调质的参与机制进行了系统的分析。叶玉如叶玉如（1955.7- ），女，出生于香港，原籍广东台山。神经生物学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、美国国家科学院外籍院士、香港科学院创院院士；香港科技大学晨兴生命科学教授、博士生导师，副校长。1977年叶玉如从美国波士顿市西蒙斯学院毕业后进入哈佛大学医学院，攻读神经药理学科；1983年获得哈佛大学医学院药理学博士学位，并开始博士后研究；1993年进入香港科技大学任教，先后担任生物技术研究所所长、理学院副院长、生物化学系系主任、理学院院长、生命科学学部讲座教授；1998年获香港裘槎基金会优秀学者奖；1999年创立分子神经科学中心；2001年当选为中国科学院院士；2004年获颁世界杰出女科学家成就奖，同年获选为发展中国家科学院院士；2008年获香港特区政府颁授荣誉勋章；2010年担任分子神经科学国家重点实验室主任；2011年获颁法国国家荣誉骑士勋章；2015年当选为美国国家科学院外籍院士，同年当选为香港科学院创院院士；2016年11月出任为香港科技大学副校长。叶玉如的研究主要集中于神经系统的发育和功能，以及阿尔茨海默氏症、帕金逊症等神经退行性疾病的药物研发。她在研究促进和维持神经细胞存活与发育的神经营养因子方面有卓越成就，在探索脑部发育和突触可塑性的分子机制、以及相关的神经系统功能失调等领域也做出了重要贡献。她运用现代分子与细胞生物学方法，探讨神经营养因子与神经元发育之间的关系，以及它们用于治疗神经性病患的可能性。首先或参与发现了 NT3 ， NT4 和 NT7 三个新的神经营养素，研究了它们的作用特点和部分作用机制；发现 CNTF 受体为三元聚合物，其受体机制与白血病抑制因子有相同之处，并研究了 CNTF 的作用特点；发现各神经营养素的作用可以相互协同。阐明神经肌肉突触形成的调节机制，发现 Cdk-5 存在于神经肌肉接头，直接影响突触的形成及其功能发展。研究结果有助于阐明神经突触形成的机理及突触的功能，对了解由此衍生的学习及记忆的机理有很大帮助。赵继宗赵继宗（1945.10- ），男，出生于北京市，籍贯北京。神经外科医学家，中国科学院院士，博士生导师。1969年毕业于第四军医大学。1990年被派往美国休斯顿医疗中心进修神经外科1年，次年转到美国Henry Ford医院神经外科，进修脑血管病的手术治疗以及显微神经外科。现任天坛医院神经外科教授、神经外科主任、副院长，国务院学位评审组成员、中华医学会神经外科专业委员会主任委员、北京医学会神经外科分会主任委员、中国神经科学会神经外科分会主任委员、北京医学会神经外科专业委员会主任委员、全国高等医药教材建设研究会理事、中华神经外科杂志副主编、临床神经外科医学副总编、国外医学脑血管疾病分册、中华创伤杂志英文版、中国临床神经外科等杂志编委、美国Surgical Neurology编委、德国Neurosurgical Review编委。赵继宗院士主要从事神经外科疾病的临床和科研、教学工作，担任国家“九五”至“十一五”“脑卒中规范化外科治疗的研究”的课题。首次发现切除巨大动静脉畸形（AVM）发生正常灌注压突破时间窗，并成功切除巨大AVM。攻克复杂动脉瘤手术关键技术，采用动脉瘤标本研究其形成与破裂机制。在国内推广规范化的脑出血外科技术，降低死亡率，经济和社会效益显著。首次经脑出血手术标本证实淀粉样变发生率，为脑出血早期鉴别诊断治疗提供依据。国内率先建立微创神经外科技术平台，完成了神经外科手术从脑解剖保护向脑功能保护重大转接。强伯勤强伯勤（1939.09.11- ），男，浙江上虞人，分子生物学家，中国科学院院士，中国医学科学院基础医学研究所研究员、博士生导师。1962年强伯勤从上海第二医科大学毕业后一直在中国医学科学院基础医学研究所生物化学和分子生物学研究室工作；1991年当选为中国科学院学部委员（院士）；1994年至1999年担任中国医学科学院副院长，中国协和医科大学副校长；1996年至2000年担任国家自然科学基金委员会生命科学部主任。强伯勤先后开展了核酸及其工具酶研究，工具酶、细胞因子和疟疾亚单位疫苗等基因工程研究，人类基因组研究，神经细胞发育相关基因功能及其调控研究等。他在国际上首次发现了八核苷酸限制酶SfiⅠ，合作鉴定出第二种八核苷酸限制酶NotⅠ的识别特异性还发现了新酶NalⅢ,NlaⅣ和MslⅠ构成了基因工程高产菌株，提高限制酶或甲基化酶产量10—100倍以上开展过创新霉素产生菌质粒的基因克隆1993年起从事人类基因组研究，主要领域是脑发育以及神经系统疾病相关基因的结构与功能。张旭张旭（1961.8- ），男，江苏宜兴人。神经科学家，中国科学院院士。1985年毕业于第四军医大学；1994年7月在瑞典卡罗琳斯卡医学院神经科学系获医学和哲学博士学位。1985年9月-1990年9月在第四军医大学神经生物学教研室任助教；1994年8月-1999年11月先后在第四军医大学神经科学研究所任讲师、研究员和博士生导师、副所长。1999年12月至今在中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所任研究员、课题组长。2008年4月-2010年8月任中科院上海生命科学研究院副院长。2010年9月至今，任中科院上海分院副院长、中科院上海临床研究中心主任、中科院上海交叉学科研究中心主任。张旭研究员主要从事神经系统疾病的分子细胞生物学机理研究，在感觉与认知功能障碍研究中取得了系列重要成果。对慢性痛的背根节和脊髓基因表达谱等系列研究为临床镇痛和痛机理研究提供了新的理论基础。对阿片受体不同亚型间相互作用及其与吗啡镇痛耐受相关性的系列研究成果，形成了受体复合体功能及其药物研究的新方向。在寻找新的痛觉调控分子的研究中，发现从背根节神经元释放的钠钾泵激动剂，能够抑制兴奋性神经递质释放和痛觉信息传递。在认知功能障碍研究中发现了大脑发育期表达的成纤维细胞生长因子13（FGF13）是微管稳定蛋白，它通过聚合和稳定微管调控神经元和大脑的发育，并且阐明了FGF13基因缺陷造成智力障碍的机理。张旭研究员已发表论文110篇，论文被他人引用5千多次，参编疼痛学经典教科书《Textbook of Pain》等专著。获何梁何利科技进步奖等多项科技奖励。兼任《Science China Life Sciences》、《Brain Research》、《Philosophical Transactions of the Royal Society B》等期刊的编委。蒲慕明蒲慕明，1948年10月生，博士，研究员，中国科学院院士，美国科学院院士，台湾“中研院”院士。现任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所所长，中国科学院脑科学卓越创新中心主任。1970年毕业于台湾清华大学物理系，1974年于美国Johns Hopkins大学获生物物理学博士学位，1974-1976年在美国普度大学生命科学系从事博士后研究，1976-1985年在美国加州大学艾文分校生物物理系任助理教授、副教授、教授，1985-1988年任耶鲁大学医学院分子神经生物学系教授，1988-1995年任美国哥伦比亚大学生命科学系教授，1995-2000年任美国加州大学圣地亚哥分校Stephen Kuffler讲座教授，2001-2006年任美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系讲座教授和神经生物学部主任，2006-2013年任该校Paul Licht生物学杰出讲座教授。1999年起任中国科学院神经科学研究所首任及现任所长、神经可塑性研究组组长、高级研究员、博士生导师。获得奖项及荣誉称号包括：美国AAAS Fellow（2001）、美国Ameritec 奖、吴瑞学会奖、法国巴黎高等师范学院和香港科技大学荣誉博士学位、中华人民共和国国际科学技术合作奖，求是杰出科学家奖，中科院杰出科技成就奖（集体）等。2011年起任科技部重大科学问题导向973计划“人类智力的神经基础”首席科学家，2012年起任中科院战略性先导科技专项（B类）“脑功能联结图谱”首席科学顾问。陆林陆林，1966年9月生，医学博士，教授，博士生导师，北京大学第六医院院长/北京大学精神卫生研究所长，国家自然科学杰出青年基金获得者，教育部长江学者奖励计划特聘教授，国家自然科学基金委创新群体负责人，科技部973计划项目首席科学家, 国家精神心理疾病临床医学研究中心主任。同时，陆林院士还担任美国神经免疫药理学会Councelor、中国药物依赖专业委员会主任委员、药物依赖性研究北京市重点实验室主任、中国神经科学会精神病专业委员会常委和中国药理学会神经药理专业委员会委员、中国医院管理学会精神病院专业委员会委员和中国卫生经济学会医院经济专业委员会委员等。陆林院士长期从事精神疾病的临床治疗和研究工作(主要集中在睡眠障碍、抑郁症和药物依赖等)，在Science、Nat Neurosci、Nat Commun、Am J Psychiatry和Biol Psychiatry等著名国际期刊上发表SCI论文180余篇，SCI总引用率6000余次，其中15篇论文的单篇引用率超过100次。陆林院士主编(译)或参编论著20余部，其中英文论著3部。研究成果曾获得教育部自然科学一等奖，中华医学科技进步一等奖和国家自然科学二等奖等。陆林院士同时承担国家自然科学基金重点项目、973课题、863计划项目和重大科学计划项目等多项课题。此外，陆林院士担任中国疾病预防控制与爱国卫生专家委员会精神卫生分会主任委员、中国睡眠研究会睡眠与心理卫生专业委员会主任委员、中国合成毒品滥用防治专家委员会主任委员、中国医师协会睡眠医学专业委员会精神心理学组组长、美国神经免疫药理学会Councillor等。担任国际SCI杂志Drug Alcohol Depend副主编，《中国药物依赖性杂志》主编，Int J Neuropsychopharmacol和Addiction编辑，Int J Ment Health Addiction和Am J Drug Alcohol Abuse编委以及Nature、Science、Biol Psychiatry、Neuropsychopharmacology等40余种国际杂志审稿人。中国工程院院士池志强池志强（1924.11.16- ），男，浙江省黄岩县（今台州市黄岩区）人，药理学家，中国工程院院士，中国科学院上海药物所研究员。1949年毕业于浙江大学药学系。1959年获前苏联列宁格拉儿科医学院副博士学位（PHD）。毕业初期曾担任浙江大学药学系助教；1978年，任中科院上海药物所副所长；1983年，任中科院上海分院副院长；1953年起，在任中国科学院上海药物所研究员，在上海药物研究所从事药理学研究。池志强早期研究抗血吸虫药物锑剂的毒理及解毒剂。六十年代从事防治电离辐射损伤的药物研究。七十年代以来，主要研究镇痛剂，他领导的研究组发现羟甲芬太尼(Ohmefentanyl)，为一高强效的镇痛剂。八十年代开展阿片受体的选择性配体及阿片受体结构功能研究。证明羟甲芬太尼是一高亲和力，高选择性u阿片受体激动剂，得到国际承认。这一研究成果获国家自然科学二等奖(1991)。对阿片受体结构功能研究在系统进行中。李春岩李春岩（1938.9.15- ），男，河北省大城县人，中国工程院院士，著名神经内科学家。1962年毕业于河北医学院。现任河北医科大学第二医院教授、主任医师、博士生导师；河北省心脑血管病研究所副所长，河北省神经病学重点实验室主任；中华医学会神经病学委员会常委，河北省学位委员会委员。通过对300余例格林-巴利综合征（GBS）患者神经电生理学及20余例尸体解剖资料进行研究，李春岩发现GBS不仅存在着急性炎症性脱髓鞘性病变，尚有以急性原发性运动神经轴索变性为特征的病理改变，命名为急性运动性轴索型神经病(AMAN)，是GBS的一种新的亚型。采取700余份标本，经过千余次的培养，从病人粪便中培养出空肠弯曲菌，并利用该菌及菌体成份脂多糖诱发出AMAN的动物模型。上述研究于1994和2004年获河北省科技进步一等奖，1996年获国家科技进步二等奖。在国内、外专业期刊发表有关论文100余篇。秦伯益秦伯益（1932.11.06- ），江苏省无锡市人，药理学家，中国工程院院士。1955年毕业于上海第一医学院，1959年获苏联医学副博士学位。曾任军事医学科学院院长，领少将军衔、研究员，兼任中国药理学会副理事长。秦伯益曾参加火箭推进剂和除莠剂等毒性的研究，主持研究成功神经性毒剂预防片（85号），获军队科技进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖；主持研制的盐酸二氢埃托啡，是我国研制成功并获批准生产的第一个麻醉性镇痛药，获国家科技进步奖二等奖；进行了华南马尾杉活性单体新药福定碱的药理研究，发现其选择性真性胆碱酯酶抑制作用，获国家发明奖二等奖。主持“八五”国家科技攻关专题阿片类戒毒药物的研究，研制成防复吸药国产纳曲酮。2000年获军队科技进步奖二等奖。主编《新药评价概论》，著《漫说科教》。沈渔邨沈渔邨（1924.1- ），女，浙江杭州人，精神病学专家，中国工程院院士，北京大学精神卫生研究所名誉所长。1951年毕业于北京大学医学院医学系，1955年在苏联第一医学院获得医学副博士学位，1986年被挪威科学文学院聘为国外院士。曾任北京医学院第三附属医院精神科主任、副院长。现任北京大学精神卫生研究所名誉所长，教授、博士生导师、博士后导师，WHO/北京精神卫生研究与培训合作中心主任，卫生部精神卫生学重点实验室主任。沈渔邨是我国现代精神病学的奠基人，开拓者之一。2013年，沈渔邨荣获北大教师最高奖和最高荣誉——北京大学蔡元培奖和国华杰出学者奖。20世纪50年代沈渔邨率先创立人工冬眠新疗法，为控制病人兴奋，实行开放管理创造条件。70年代首创在农村建立精神病家庭社会防治康复新模式，获得成功。80年代引进精神疾病流行病学调查的先进方法，组织全国首次精神疾病流行病学调查，使得我国精神疾病流行病学研究水平迅速与国际接轨，并于1985年获卫生部乙级科技成果奖，1995年WHO将全部资料用英文出版。在此期间还率先对老年期痴呆筛查和诊断工具、发病率、患病率及发病危险因素进行研究，以及开展抑郁症病人的生化基础与药物治疗机理研究。上述课题在1993年分别获得卫生部与国家教委科技进步3等奖。为我国精神病学专业培养出第一名博士研究生和第一名博士后研究人员，主编大型参考书《精神病学》，卫生部规划教材《精神病学》第二版、第三版。主编的《精神病防冶与康复》，荣获中宣部颁发的全国首届奋发文明进步图书2等奖。发表论文达150余篇，80年以后发表文章被 SCI收录11篇，被引176次。参加国际学术会议50余次。1986年被挪威科学文学院聘为国外院士。1990年12月被美国精神病学协会聘为国外通讯研究员。目前在国内外兼职有：WHO总部精神卫生专家组成员（已连任4届），世界心理康复协会亚太区地区副主席，卫生部精神卫生咨询委员会主任委员，国务院学位委员会医学科学评议组成员，中华精神科学会副主任委员，中国心理卫生协会副理事长，《中华精神科杂志》总编辑，《中国心理卫生杂志》副主编。1959 年被北京市授予文教卫生先进工作者荣誉称号。王永炎王永炎（1938.9.29- ），男，天津市人。中医内科学专家，教授，主任医师，中国工程院院士，中医内科学专业博士生导师，国家级重点学科《中医内科学》脑病研究学术带头人。现任中国中医科学院名誉院长、中国中医科学院中医临床基础医学研究所所长，兼任北京中医药大学脑病研究室主任，北师大认知神经科学与学习国家重点实验室学术委员会、资源学院教学质量与学位委员会名誉主任、资源药物与中药资源研究所所长，广州中医药大学中药资源科学与工程研究中心主任，国务院学位委员会中医学、中药学学科评议组召集人，卫生部学位委员会委员，中国药典委员会委员。《北京中医药大学学报》主编，《中医急症医学》副主编。王永炎从事中医内科教学、医疗、科研工作 30 余年，主要研究方向为中风病与脑病的临床研究，他通过对缺血性中风与血管性痴呆等病进行系统的临床研究观察，总结了证候演变、辨证治疗、调摄护理的规律。主持与承担部局级以上科研课题 4 项。先后获得国家级、部级科技进步奖8项，是全国急症科室必备用药“清开灵注射液”的主要研制者之一，并率先应用其滴剂治疗缺血性与出血性中风，在中医治疗脑血管病方面取得了显著成就，起草并主持制订的中风病诊疗规范已在全国推广应用。主编与参与编撰专著 15 部，在国内外杂志发表论文 30 余篇。卢世璧卢世璧（1930.07.08- ），男，湖北省宜昌市人，骨科专家，中国工程院院士。1956年毕业于中国协和医学院。现任中国人民解放军骨科研究所所长，中国人民解放军总医院主任医师、南开大学医学院教授、博士生导师。担任国际外科学会会员、全军骨科专业委员会主任委员、中华骨科学会人工关节学组组长、内固定学组副组长、中国生物医学工程学会委员及北京生物工程学会副理事长、中华骨科杂志及解放军医学杂志常务编委、“中国创伤骨科杂志”编辑部顾问、“中国矫形外科杂志”编辑委员会名誉总编辑、中国康复医学会修复重建外科专业委员会组织工程学组委员等职。卢世璧在国内首先开展了人工关节的系列研究和临床应用、开展了周围神经伤系列研究。国内首先开展了火器性周围神经伤的自体神经移植并取得良好疗效。首先应用硅胶管套接的方法，证明运动及感觉神经、同名神经、神经与靶器官之间存在明显的趋化现象。首创脊髓后根切断对不同方法修复神经后，神经错接率的定量观察。首先开展了脱细胞异体神经移植的实验研究并应用于临床取得良好效果，首创形状记忆合金棒治疗脊柱侧弯；第一个研制成功国产CPM机。首先采用微波热疗治疗骨肿瘤。首先提出并实验证明钢板内固定时骨内预应力是早期引起钢板内固定后的骨质疏松的重要原因。首先利用引导性组织再生概念进行长骨再生实验研究；国内最先建立冷冻干燥骨库。在再生医学方面国内外首先研制成功软骨ECM为材料的成分及结构仿生的支架，复合种子细胞修复软骨已成功应用给临床效果满意。先后获得国家、军队科技进步二等奖以上奖励21项。2008年被评为一代名师，全国抗震救优秀共产党员，全国抗震救灾模范，2010年1月被中央军委授予模范医学专家荣誉称号。发表论文350余篇，编著专著17部。 唐希灿唐希灿（1932.12.29-），男，广东省潮阳县人，神经药理学家，中国工程院院士。1957年7月本科毕业于北京大学生物系人体及动物生理专业,同年9月进入中国科学院上海药物研究所药理室工作至今。1984年5月入选中国外经贸考察代表团成员，访问考察匈牙利的药物研发。1987至1991年作为访问学者，应邀分别在法国国家健康及医学研究院（INSERM U。288，巴黎），美国Southern Illinois Univ ，School of Medicine（springfield city）以及Loyola Univ of Chicago医学中心开展合作研究。1985至1989年入选第一届中国药理学会理事。1988年获上海市侨界优秀知识分子称号。从1992年起享受国务院突出贡献专家津贴。2000年度上海市劳动模范。现任研究员,博士生导师。原研究所研究生学位委员会主任，原研究所学术委员会委员。现任阿尔茨海默病防治协会高级顾问，中国新药与临床杂志名誉主编。从20世纪60年代起，唐希灿主要从事中草药内作用于神经系统有效成份的开发及作用机理研究。以主要药理研究参与者完成的研究项目共获国家级科技奖7项。始于1982年主持研究成功的治疗早老性痴呆新药石杉碱甲（huperzine A），是迄今从植物内发现的最独特的高效新乙酰胆碱酯酶抑制剂，优于国际上目前正在开发的同类药。通过结构改造与活性关系研究，发现新化合物"ZT-1"，已在欧洲完成及国内进入Ⅱ期临床验证。对石杉碱甲的作用机理进行了深入研究，首先发现它有保护神经细胞新作用靶点，阐明它的保护神经细胞作用是通过调控凋亡基因表达。有关石杉碱甲的研究已在国内及国际SCI收录的学术期刊上系列地发表了62篇论文。5次受特邀在国际学术大会分会上作石杉碱甲及植物内有效成分研究专题报告。应四家国际著名期刊主编特邀，撰写了4篇石杉碱甲的研究综述。1987至1991年，作为访问学者，先后在法国国家健康及医学研究院、美国南伊利诺以斯大学医学院及芝加哥洛约勒大学医学院开展合作研究。参与编写初版及修订版研究生教材"基础神经药理学"。已在国际及国内著名学术期刊发表论文138篇。研究成果已获国内专利三项，美国专利二项，欧共体专利一项。周良辅周良辅（1941.7.27－ ），男，福建省古田县人。神经外科主任、教授、博士生导师，医学家，中国工程院院士。1965年毕业于上海第一医学院（复旦大学上海医学院前身）。1985年在美国明尼苏达大学神经外科任Fellow。现任复旦大学神经外科研究所所长、复旦大学上海医学院华山医院神经外科主任、上海神经外科临床医学中心和上海神经外科急救中心主任、复旦大学学术委员会委员、中华神经外科学会和上海中华神经外科学会荣誉主任委员、世界神经外科学院院士。我国显微神经外科、颅底外科和微侵袭神经外科主要开拓者之一。周良辅专长神经外科，包括脑和脊髓肿瘤、颅脑损伤、脑血管病、先天性病变等。近来主要从事微侵袭神经外科如显微外科、颅底外科、神经导航外科、内镜外科、以及立体定向放射外科和肿瘤干细胞的研究。获国家科学技术进步奖（1990、1995、2009、2014），省部级一等奖五次，光华医学奖（1997）；上海市医学荣誉奖（1997），上海市科技功臣（2011），华夏医学奖（2013）等奖。获国家有突出贡献中青年专家（1988），全国五一劳动奖章（1996），全国先进工作者（2010）等荣誉称号。曾担任全国政协委员（九、十、十一届）。世界神经外科联盟官方杂志2011年度人物。获2015世界神经外科联盟荣誉奖章和奖状。任美国《NEUROSURGERY》、欧洲《NEUROSURGICAL REVIEW》和日本《NEUROLGIA MEDICO-CHIRURGICA》杂志国际编委。国外多本杂志审稿专家。第一作者和通讯作者发表论文240篇，SCI收录50篇。顾晓松顾晓松（1953.12- ），男，江苏南通人，医学博士，中国工程院院士，中共党员。1980年1月参加工作，先后担任南通医学院人体解剖学助教、讲师、副教授、基础部主任。1992年6月、1993年7月，作为高级访问学者先后赴德国慕尼黑科技大学、马普研究院和英国伦敦大学访问研修。现任南通大学教授、博士生导师，江苏省神经再生重点实验室主任，天津大学医学部主任，九届、十届和十一届全国人大代表。首届国家杰出青年科学基金获得者，全国高等学校优秀骨干教师、全国先进教育工作者、国家有突出贡献的中青年科技专家获国家杰出青年科学基金、江苏省优秀学科带头人。顾晓松教授多年来主要从事神经损伤与修复方面的研究工作。在组织工程与神经再生的研究方面，构建的人工组织神经移植物，成功修复大鼠、犬坐骨神经缺损，相关产品已进入临床试用，用于修复周围神经缺损，使患者损伤肢体功能恢复疗效优良，克服了周围神经缺损修复自体神经移植供体来源受限的世界难题。基础研究工作的相关论文已在国际临床神经科学的权威杂志《Brain》（影响因子8.201）上发表。在中药促神经生长的研究过程中，研制开发的中药合剂—神经生长液，已获中国发明专利，并成功的进行了技术转让，正在进入临床试用。顾晓松教授系列研究工作为我国组织工程神经研究与转化走在国际前沿作出了突出贡献。他的研究成果主要有：提出“生物可降解组织工程神经构建”的学术观点，被作为新的理念载入英国剑桥大学新版教科书。发明了生物可降解人工神经移植物，在国际上率先将壳聚糖人工神经移植物应用于临床，受试患者操作肢体功能明显恢复。研制了生物力学性好、降解可调控、低免疫原性、有利于血管生长和神经导向生长的组织工程神经，发明了构建组织工程神经的新技术和新工艺。顾晓松教授在国内外核心期刊等杂志共发表论著30多篇。获国家发明专利1项，'95中国高科技产品博览会金奖，江苏省科技进步一等奖。被批准为国家有突出贡献的中青年专家、享受政府特殊津贴，获国家杰出青年科学基金，全国交通系统优秀教师，全国优秀教育工作者，江苏省普通高校跨世纪学科带头人。1997年5月荣获全国"五一"劳动奖章。2014年荣获何梁何利奖。现任中国神经科学学会荣誉会员，中国解剖学会副理事长、中国解剖学会再生医学分会主任、江苏省解剖学会理事长。《解剖学报》、《解剖学杂志》、《解剖学研究》副主编。国家自然科学基金委员会学科评审组成员。小编后记：由于小编能力有限，可能有一些疏漏，请批评指正。本文只统计了国内两院的院士，未统计国外的院士。主要参考资料：1. 中国神经科学会官网介绍2. 各位院士单位的官网介绍作者信息整理作者：Lisario（brainnews创作团队）校审：Simon（brainnews编辑部）

在正义与利益之间，有人重义轻利，而有人见利忘义;面对他人的困苦，有人伸出友爱之手，而有人选择袖手旁观;做了有违社会规范或伤害他人之事，有人感到内疚懊悔乃至亡羊补牢，而有人不知羞愧甚至执迷不悟……凡此种种让世人每每慨叹道德之高下，并时时深思其中原由。与哲学和社会学等学科不同，当前的认知神经科学从脑机制角度初步揭示了道德现象的心理加工过程，丰富了人们对道德现象的新解读。理性与情感：二元对立还是一体同心众所周知，以康德为代表的理性主义哲学强调理性在道德中的作用，认为理性才是道德的根本决定力量。而以休谟为代表的情感主义哲学突出情感的动机力量，提出道德情感对人们的道德具有重要影响。理性主义与情感主义之争持续至今。认知神经科学研究发现，对他人进行对错与否的道德评价以及自己决定是否做出某些行为的道德决策，均需要认知和情绪的共同参与，是理性与情感共同发挥作用的结果。例如，负责审慎思维和行为计划的背外侧前额叶的激活会导致更多的功利主义选择，即只关心自己的最大获益而较少考虑是否符合道德规范。与理解抽象概念有关的颞叶前部的损伤，能够引发不恰当的社会行为。在快速、容易的道德决策时，颞顶连接处(负责理解他人内心想法和情境线索的脑区)的激活显著增强。同时，无论是观看具有道德意义的照片或图片、阅读包含道德信息的文章，还是对自己或他人的行为进行道德判断时，腹内侧前额叶和杏仁核等协调和监控情绪的大脑部位会被显著激活。正是在大量研究的基础上，Greene等人提出了道德的双过程加工理论。该理论认为，道德判断包括两个系统：认知推理过程和情绪动机过程，二者的协同作用才促成道德判断。即便是共情和内疚等影响人们行为的道德情绪也需要认知与情绪的协同作用。虽然对他人疼痛等消极情绪的共情与对他人愉悦等积极情绪的共情的脑机制存在一些差异，但是总体而言，对他人情感的理解和感同身受不仅激活了与情绪相关的腹内侧前额叶、前扣带回和脑岛，而且激活了与认知相关的颞顶连接处等脑区。对内疚和道德钦佩的脑机制研究也得出大体相同的结论。由此可见，道德活动中的理性与情感并非二元对立，而是一体同心。道德现象的脑科学研究从侧面证实了这一观点：人既是“理性的动物”，又是“情感的动物”，是理智与情感的生命统一体。大脑的道德中心：独行其道还是群策群力认知神经科学家曾经致力于寻找道德的脑中心。可是，越来越多的证据表明，人类的大脑并不存在处理道德事务的专属脑区，甚至道德决策的神经回路与一般决策的神经回路完全一致。道德活动需要前额叶、颞叶、边缘系统等许多脑区的相互影响和共同作用。近年来，不少研究者尝试将诸多研究成果进行整合，提出了道德的整合性脑机制模型。例如，Narvaez的三重道德理论认为，从进化角度来看，人类的三类道德现象对应于大脑的三个发展阶段：（1）安全道德 ，即通过安全措施和维护个人来自我保存。它主要基于与生存相关的本能, 而这些本能是所有动物先天所共有的。安全道德的进化水平较低, 是一种较为原始的道德表现，其神经基础是爬虫类脑(又称“原始脑”或“基础脑”，包括脑干和小脑等)。（2）卷入道德 ，即通过关爱和社会关系与他人建立情感联系。安全依恋和移情等情感是道德行为的重要影响因素。卷入道德的神经结构主要是古哺乳类脑(与爬虫类脑同属于旧皮质，包括下丘脑、海马和杏仁核等边缘系统等)。（3）想象道德 ，涉及运用推理能力来适应持续的社会关系，与新哺乳类脑(包括新皮质和部分皮层下组织)紧密相连。Declerck等人还提出了合作的脑机制模型。合作决策基于三个系统的共同作用：（1）奖赏系统 ，计算自己的行为获得奖赏的可能性，与之相关的脑区包括腹内侧前额叶、腹侧纹状体、背侧纹状体、眶前额叶(OFC)等中脑边缘系统。（2）认知控制系统 ，对各种外部因素进行加工，评估奖赏力度和可能的惩罚，与之相关的脑区有背外侧前额、外侧眶前额叶和背部前扣带回等。（3）社会认知系统 ，主要参与理解他人的意图和内心想法，涉及的脑区包括内侧前额叶、颞顶连接处以及杏仁核等部位。通过上述脑区的活动，认知控制系统和社会认知系统对奖赏系统进行调节，从而产生合作行为。随着研究方法的日趋多元和更加贴近现实，以及与哲学、社会学和文化学等学科的融合，期待未来道德的认知神经科学研究将真正解开“大脑是如何建立道德观念的”这一谜题。文/王云强，郭本禹本文来自《科学通报》