在意識的繁花裡漫步

自序　歷史盡在腦的演化中

在蘊釀著為這本科普散文集寫序的思索時刻，我正在趕去亞洲大學做一場通識教育演講的路上。閉目養神之際，手機忽然連串震動，實驗室助理傳來幾則訊息，恭喜我獲選歐洲科學與藝術學院（European Academy of Sciences and Arts）醫學組的院士，肯定我帶領的研究團隊在認知神經科學與神經語言學上的成就；並附上幾張掃描圖檔，打開一看，那是如今已經很少見的傳統郵戳信封和親筆簽名信函，原來這件喜訊是這麼由歐洲越洋而來的。

那天下午，在亞洲大學的通識講座上，我興致高昂連講了兩個小時的科研故事，相信把聽講的學生都累壞了，但也許被我的熱情感染，竟然很少人睡著。除了以「含羞草會學會記會忘」、「捕蠅草會算」、「豌豆會賭」和「猴嬰會笑」說明草木有「知」，猿猴有情之外，也以細看竇加一張畫，說明物理學家如何利用高科技的X射線螢光光譜分析技術，在老婦人的畫像底下，重現竇加至愛的模特兒畫像：科學和人文共同為找真相而合作，譜出一樁非常羅曼蒂克的畫中有畫的揭密歷程！

我講得有些激動，而且意猶未止，卻看見主持人指手眨眼，暗示時間到了。我即時停了下來，話鋒一轉，提了一個問題，給學生們當做思考自我在未來定位時的功課：「從3D列印，到無人汽車及飛機，到靈光十足的機器人夥伴，世界變了。你們要如何準備，才能在以智能製造為核心的後工業社會裡，擁有競爭的優勢呢？」

帶著欣喜的餘韻，在返回台北的高鐵上，對這個天邊飛來的殊榮，我當然感激，但國際學界對我們研究團隊這些年成果的肯定，才是令我感到無比驕傲的地方！我心情盪漾在一生求學、教書、研究、回臺灣、建構腦科學實驗室、成立認知神經科學學會等種種往事的回憶裡，一件件、一樁樁湧出，歷歷如繪。但一路走來，其中的辛酸苦楚也一下子充斥胸間，如今終於有些為世人所讚賞的科學成就，不免露出含淚的微笑。

科學由觀天象開始，都和人的生活相關。天文、地理、水文為時空之依歸，豆草花木、魚蝦獸禽為萬物生命之泉源：格物致知、深度學習，成為智慧發展之根本，這一切知識的鋪陳和創新，都來自人類大腦的認知體系的演化結果。我很稱幸我的下半生都圍繞在對腦的研究上，而且從跨族群、跨語言、跨文化和跨時空的多向度交互作用中，去檢視語文和智慧的神經機制。什麼是普遍性原則？什麼是特殊性發展？社會的複雜如何剖析？在人類多元多樣的行為表現中，有的成功的跨過生命的生物極限，例如有些社會的人民，平均壽命已經延伸到八、九十歲以上，而其他社會的人民，平均壽命仍然停留在五十歲不到的限制裡。

不久前，在一個歲末的旺年會上，主人是幾十年的老朋友鄧維楨，在恭賀我獲選歐洲院士的介紹上，說：「他是位準確的科學預言者。三十年前在我家，他說科學的未來進展，會有四個可預期的方向。第一是核能研究將帶來更嚴重的核電存廢爭議和核戰一觸即發的險域中，第二是環境污染和大氣變遷的關係，第三是奈米和材料的研究將帶動後工業社會的革命，第四是大腦和智慧的研究將成為二十一世紀的顯學。我那時半信半疑，尤其覺得他對大腦科學的預言太過樂觀，也言過其實。如今看來，他說得都對，而且他在腦科學研究上，從基因到認知，為台灣的腦科學打造了一條可以和國際學界平起平坐的卓越研究之路！」

我莞爾一笑，感到有趣，當年閒聊中的預言，我自己都忘了，想不到他會記得那麼清楚。還好，這些預言一一兌現！那再三十年後呢？留給對科學有興趣的人，去好好的思考吧！

引言　當福爾摩斯遇見白羅

顯然的，福爾摩斯的方法中有白羅灰質神經細胞，而白羅的思想推論中，也充滿福爾摩斯的實證腳印。唯有學說與方法兩者交融，真相才會浮現，科學研究亦然！

喜歡看偵探小說的人，絕大部分都知道柯南．道爾的福爾摩斯。這位大偵探雖然言行不同凡俗，但他的絕對方法論卻是科學研究中最重要的元素，而且他的名言：「沒有好的數據，就提出一套（自以為是的）理論，等同是嚴重的罪行，因為限定框架會使判斷發生偏差。」簡直就是對科學研究者的警惕之言，我想所有好的科學家都會贊同他的說法：好的方法所收集到的可靠數據，才是建構科學學說的基本要件！

為了從事好的數據採集，福爾摩斯親自設計了好多實驗，去親身體驗所收集到的數據的「涵義」。他是數據的耕耘者，也是數據的實地探勘者，更是根據邏輯推論、步步為營， 真正有本事的大偵探，而且他不輕信世俗的觀點，避免在舊有框架中那些人云亦云的偏見。其實他點出的也就是後來科學哲學家孔恩（Thomas Kuhn）所闡述的既成「典範」所造成的父母效應（parental effect），即地質學大師錢伯林（T.C. Chamberlin）在一八九七年所指稱的盲目護短的潛意識行為表現。福爾摩斯真正是科學方法的實踐者。

白羅，那位在阿嘉莎．克莉絲蒂推理小說中的比利時籍私家偵探，又是另一類典型的真相探索者。這名退休警官永遠衣冠楚楚、皮鞋擦拭得發亮，上翹的大鬍鬚梳理得整整齊齊，強調的是善用「灰質的神經細胞」去做詳盡的思維論證，也就是目前很多科學家所稱的「思想實驗」（thought experiment）。他反對一般警探在犯罪現場「盲目」的收集資料。他認為資料不是數據，後者的檢索是有方向的，是由嚴密思維形成的理論所指導的。他不必親臨現場，可以坐在舒適的沙發椅上，指揮警探去找「有用」的數據。什麼是有用的數據？就是他坐在沙發椅上，動用灰質的神經細胞，在腦海裡勾劃出犯罪案情的圖像，而構圖中的矛盾之處，就必須靠特定方向所搜尋到的關鍵性數據來排除歧異！

白羅不是科學家，但做為尋找真相的探索者，所遵行的方法正是科學哲學家波柏（Karl Popper）所提出的「現象整理→形成學說→導引假設→設計關鍵實驗→檢視結果→推翻不符合的學說」的整體論述。這個強調學說以促進科學發展的研究方式，更在一九六四年普拉特（John R. Platt）所提的「強而有力的推論」（Strong Inference）這篇發表在《科學》雜誌上的論文中發揮得淋漓盡致！科學家對學說的迷戀，有如偵探小說迷對白羅的崇拜一般，認為建立學說才是科學研究的至高境界。

但科學家仔細想一想，研究方法的表現一目瞭然，而且新的方法導致更精細更正確更有信度和效度的全新測量，可以讓學說的精準度更有說服力。相反的，學說追求的完美，就可能容易使人忽略異象，聽不見噪音，阻礙了真相的浮現。常常一個學說提出後，就很難被推翻，即使不吻合的證據越來越多，還是很難被完全揚棄。最有趣的是到現在為止，歐美社會裡仍然有正式立案且擁有眾多信徒的「地球是平的社團組織」，對地球是平的學說堅信不移，這當然是對科學教育的一大諷刺，但物理學界還是有人相信「以太」的存在，而在生物領域，即使證據確鑿，反對演化學說的人還是很多，且根深柢固的舊信仰，使其對接二連三的演化證據視而不見！

社會科學界更是難以找到曾被推翻的學說！行為主義不是已經成為過去式了嗎？但打開教育理論的期刊和教科書，行為主義的主張仍然如影隨形！經濟學的舊思維是哪些？老酒新瓶的學說還是層出不窮！所以在科學研究的進展中，很多已經被推翻的學說猶如「老兵不死」，只是暫居幕後而已。看來，普拉特以為可以一劍定江山的「強而有力的推論」好像並沒有發揮它的威力。

在虛構的小說故事中，福爾摩斯重視的是實實在在的方法檢視，讓證據講話；而白羅強調以抽象的理論建構，去指導探索的方向，再以關鍵性證據來選取正確的答案。兩種求真相的途徑，各領風騷；但反映在科學研究上的成就，卻不是如此平衡。回顧近年來科學發展的歷史，方法好像居上風，而學說的推展就較為緩慢了！

最近諾貝爾獎的網站上公布了一項統計數字， 完全證實了我上述的看法。從一九九一到二○一一年，物理、化學和醫學三類共頒發了七十七個獎項。在這二十一年間，根據所表揚的得獎事蹟，百分之八十二是方法上的貢獻，只有百分之十八才是學說的建構。如果再細分，物理獎有百分之二十九在學說，是最高的；化學獎百分之十五在學說，百分之八十五在方法的精進；醫學獎則只有百分之九的獎落在學說，其餘的全在新方法的發明和改良上。所以科學研究的推展上，雖然方法和學說的貢獻都是必要的，但顯然的，方法的進步確實是較受學界的肯定。

我的專業領域是認知和實驗心理學，而後漸漸延伸到神經科學的研究。嚴格說來，我們這個專業在諾貝爾獎中並沒有相對應的獎項，但前後有九位諾貝爾獎得主，七位在醫學，兩位在經濟學。從他們得獎的表揚中，前七位都是貢獻在方法的推進上，而得到經濟學獎的兩位，一位是理論（西蒙，Herbert A. Simon），另一位則是理論和方法各半（康納曼，Daniel Kahneman）。總的來說，也是方法取勝。

我絕對不是說學說不重要，而是想指出，在現階段，所能提出的學說數量不會太多，但在新科技的推波助瀾之下，方法的革新確實還有很大的空間！尤其不能忽略一個事實，創新的方法往往也會因為學說在演進的過程上遇到了困境，突發奇想而產生的，這樣的交融（synergy）才是未來科學的動力！

其實很顯然的，福爾摩斯的方法中有白羅灰質神經細胞，而白羅的思想推論中，也充滿福爾摩斯的實證腳印，兩者交融，真相才會浮現，科學研究亦然！只是白羅的完美，有時自傲得令人受不了，他的創作者在晚年對他的評語是「insufferable（真讓人難以忍受！）」也許在科研上，我們要學習福爾摩斯的「活得像個真正的人」，親切不做作，不因一味講求完美而造成選擇性忽略的遺憾，或太容易因此而自視甚高令人不舒服，才不會讓人感到insufferable！

熱愛運動、看電影、讀小說。西元四年級生，但保有赤子之心。一頭白髮，但身手敏捷。以研究記憶、閱讀歷程和注意力形成與分配知名的認知神經科學家，漢語神經語言學開創者之一。

他是中央研究院遷至臺灣後首位心理學院士，也是臺灣第一個獲得國際心理科學學會（APS）肯定的會士。2010年獲選為世界科學院（TWAS）院士，2016年獲得歐洲科學與藝術學院選為醫學組院士，是兩岸四地華人中首位獲得該組院士的科學家。

1990年回台，在中正大學成立第一個認知科學研究中心，與國際當代的學術走向接軌；在陽明大學神經科學研究所設立第一個認知神經科學組；在中央大學成立第一個認知神經科學研究所，更從2004年起每年暑假舉辦「臺灣認知神經科學暑期學校」，為臺灣的認知神經科學領域培育許多跨領域的年輕研究者，同時整合各種與腦科學研究有關的儀器設施與跨校合作平台。

科普小品寫作始於1992年，在《聯合報》發表「科學向前看」專欄，以充滿新奇的想像力引介科學知識，獨創「科學生活化」的寫作風格；在《科學人》雜誌開設「科學人觀點」專欄，以突破框架的跳躍思考，寫識寫智，寫景寫意，寫人寫情，再樹「科學故事化」的書寫情調，15年不曾間斷，曾獲金鼎獎最佳專欄寫作獎，並以「人人都是科學人」獲金鐘獎教育文化節目共同主持人獎。