具体描述
脑和心智(Brain and mind)是自然界的一个基本问题.因为它非常复杂,自古以来,人类对它一直迷惑不解.
近代自然科学,特别是神经生物学和认知心理学,对这个问题进行了多方面的探索和研究.通过对这些探索和研究,在细胞水平和分子水平上对神经活动的规律有了相当多的了解;在行为水平上,对心理活动的规律也有了一定的认识.近年来由于实验技术的进展,获得了不少有关脑功能的实验资料.
但迄今为止,在脑的系统水平(System level)上,对脑功能的规律还了解得非常少.为了弥补这一缺陷,我们尝试从物理学角度在系统水平上探讨脑功能的原理.这些探讨或许可作为细胞水平、分子水平及行为研究的补充。
本书根据现有实验事实，用物理学的观点归纳出脑功能的一些原理，其中包括脑区激活与相互作用的定律和意识体验的定律，然后从脑功能的这些原理出发，统一考察和讨论各种脑功能活动。
本书的各章内容如下：第一章简单介绍研究脑功能的一些实验方法。第二章提出脑功能的知因假说与神经元簇编码假设，讨论脑功能子系统与整体网络的特性，以及脑区激活与相互作用的定律。第三章讨论感觉与动作。第四章提出意识体验的定律，讨论注意与意识，以及脑内的信息加工。第五章讨论学习记忆，着重于工作记忆与技能学习。第六章讨论脑功能的动态过程。
作者简介
唐孝威，中国科学院院士，浙江大学教授、博士生导师，浙江大学脑与智能研究中心学术委员会主任。祖藉江苏太仓，1931年10月生于江苏省无锡市前西溪的一个书香世家。少年时期的启蒙教师是他的祖父，我国著名教育家、曾在上海交通大学任校长14年的唐文治先生。1949年秋在上海南洋模范中学毕业，考入北京清华大学。1952年毕业于清华大学物理系。先后在北京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。现为浙江大学教授、博士生导师，北京大学兼职教授，解放军总医院（301医院）名誉教授。1980年当选为中国科学院数学物理学部委员（院士）。
20世纪50年代唐孝威进行了核探测器研究及π介子实验，他在实验上观察到卤素管坪中振荡的现象，并观测低溴压卤素管输出信号延迟的现象。他还参加了我国铀矿的野外勘探。1956年至1959年在苏联杜布纳联合原子核研究所，进行电磁级联簇射的实验和质子吸收负π介子反应的实验，他参加的小组率先研制成功可控制高压脉冲供电计数器。
60年代初他转到国防科研领域，进行在研制我国第一颗原子弹和第一颗氢弹中所需的核测试工作，以及核探测器的研制工作。从60年代初至70年代，他领导的研究室在我国青海核基地艰苦创业，在原子弹中子点火、核试验近区测试和氢弹原理实验等方面进行了大量的科学研究工作，是确证中子点火技术成功的第一人。在1966年突破氢弹技术时，他领导实验组在核试验现场进行测试，是判断并证实我国氢弹原理成功的第一人。
70年代中他参加中国“一星”工作，在北京进行我国第一颗返回式人造地球卫星舱内空间辐射剂量的测量，为我国卫星研制和应用提供了有实际价值的实验数据。
70年代末转到高能物理领域，他率领中国实验研究组，到德国汉堡电子同步加速器中心进行高能物理实验，参加了丁肇中教授领导的马克杰组合作，进行高能正负电子对撞实验。他领导的中国组在实验方案设计、实验仪器制造、仪器安装调整、实验数据获取、事例选择、数据分析等方面，完成了大量的工作。1979年马克杰合作组在实验上发现传递强作用力的基本粒子——胶子，还精确测量e+ e-→μ+ μ-反应的电荷不对称性，检验电弱统一理论。
80年代初起到90年代末，他领导实验组到瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心，参加莱泼高能正负电子对撞机上高能物理实验的国际合作，进行L3组合作实验，为L3组在实验上证实自然界存在三代中微子、精确测量Z0粒子与W±粒子的质量和宽度、以及精确检验电弱统一理论作出了贡献。
80年代末起，他逐步转到生物学领域，开展物理学与生物学的交叉研究，他和合作者在实验上观测到活细胞内胞质颗粒的拟布朗运动现象和花粉管顶端的跳跃式生长现象。90年代他担任国家自然科学基金重大项目“发展近场技术、研究生物大分子体系特征”的主持人。2001年他发表了《细胞运动原理》一书，并探讨活细胞内部运动的定律，阐述活细胞内分子涨落的观念。
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年代他担任国家攀登计划项目“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”的首席科学家。
90年代中开始进行脑科学的研究，他参加了“脑功能和脑重大疾病的基础研究”项目中“脑高级功能的机制”课题的研究。2002年他发表了《脑功能原理》一书，在脑的系统水平上探讨脑区激活与相互作用的定律。
2001年起在浙江大学领导实验组，开展神经退行性疾病的分子生物学和细胞生物学中若干问题的研究。并在浙江大学和同事们建立颗粒物质实验室，进行颗粒物质物理学的研究，推动我国交通流的理论和实验研究，以及与一些自然灾害成因和防治有关的颗粒流运动规律的研究。他还指导研究生进行珠心算的脑机制的实验研究。
2001年起他在心理学和认知科学领域中进行情绪、梦、意识等心理活动的研究。提出情绪的数学公式；探讨感知与情绪的相关性；分析梦中脑内信息加工的特点，提出大统一心理学和认知整合理论。
多年来他积极推动我国脑功能成像的工作，他还为开拓我国医学物理学、分子影像学、神经信息学和神经教育学等学科领域作过长期不懈的努力。他本人及与合作者在国内外重要学术刊物上发表论文500多篇。学术专著（包括合著）有：《粒子物理实验方法》，《正负电子物理》，《细胞运动原理》，《核医学和放射治疗技术》，《脑功能成像》，《脑功能原理》，《意识论——意识问题的自然科学研究》，《梦的本质——兼评弗洛依德理论》，《统一框架下的心理学与认知理论》，《脑与心智》，《心智的无意识活动》，《心智的定量研究》，《粒子·空间·细胞·大脑》，《物理·生理·心理·病理》，《脑科学导论》，《分子影像学导论》，《认知科学导论》等。还著（包括合著）有《正负电子对撞实验》，《同步辐射及其应用》，《探索自然的对话》，《医林奇葩》，《探寻反物质的踪迹》、《分子影像与单分子检测技术》等书。还合译《狂热的追求》一书。（吕丰）
主要工作：
1.在国防基地参加我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的研制和试验工作。进行中子点火实验，原子弹爆炸测试和氢弹原理实验。
2.我国第一颗返回式人造地球卫星舱内空间辐射剂量测量工作。
3.核探测器研究：包括卤素管、强流管、高压脉冲供电计数器、中子探测器、电磁量能器和铀强子量能器等，还提出基于扫描探针显微技术的超高分辨率核径迹探测原理。
4.物理学多个领域的实验研究：包括非加速器粒子物理、相对论性原子核物理、团簇物理和等离子体物理等实验。
5.领导中国组参加德国电子同步加速器中心马克杰组合作，该合作组在实验上发现传递强作用力的基本粒子—胶子
6.领导实验组参加欧洲核子研究中心L3组合作，该合作组在实验上证实自然界存在三代中微子。
7.领导实验组参加阿尔法磁谱仪国际合作，在空间探寻反物质与暗物质。
8.物理学与生物学的交叉研究：测量细胞器运动，总结细胞内部运动定律，提出活细胞内分子涨落的观念，研究有丝分裂的机制；还从事发展近场技术、研究生物大分子体系特征等。
9.物理学与医学的交叉研究：进行核医学影像技术研究，并应用于脑疾病的诊断。
10.脑科学与认知科学的研究：进行工作记忆的心理学实验以及感知、运动、语言的脑功能成像实验；运用物理学观点在脑的系统水平上探讨脑功能原理；还提出统一框架下的心理学与认知理论。
目录信息
读后感
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用户评价
这本书的包装非常吸引人，硬壳封面，纸张厚实且带有一种高级的哑光质感。拿到手时，就能感受到它沉甸甸的分量，预示着其中蕴含的知识量。我一直对人类大脑的运作机制充满好奇，从神经元的传递到大脑皮层的各个区域如何协同工作，这些都是我渴望深入了解的领域。这本书的标题“脑功能原理”直接点明了其核心内容，让我对即将展开的探索充满了期待。我非常欣赏作者在编排上的用心，似乎每一个章节的设置都经过深思熟虑，力求将复杂的大脑科学以一种循序渐进的方式呈现给读者。我特别关注书中关于记忆形成和遗忘的章节，因为这关系到我们日常生活中的很多方面，比如学习新知识、回忆过去经历等等。我希望书中能够提供一些科学的解释，甚至是一些能够帮助我们改善记忆力的方法。同时，书中对意识的探讨也让我感到非常着迷，意识究竟是什么？它如何从物质的大脑中产生？这些哲学和科学上的终极问题，我一直希望能从中找到一些线索。这本书的排版也很舒适，字体大小适中，行间距也恰到好处，长时间阅读也不会感到疲劳。我对书中可能包含的图示和案例分析也充满期待，因为我相信这些视觉化的元素能够帮助我更好地理解抽象的科学概念。总而言之，这本书从外在的品质到内在的预期，都让我觉得它是一次值得的投资，我迫不及待地想翻开它，开始我的大脑探索之旅。
评分我是一名正在攻读心理学专业的学生，在学习过程中，我越来越发现大脑科学的重要性。很多心理现象，比如行为的动机、个体的差异、甚至是一些社会行为，都与大脑的特定功能区域和神经化学物质息息相关。这本书的出现，正好填补了我对大脑功能原理的系统性知识空白。我非常好奇书中会如何解释“注意力”这个复杂的认知过程。我们是如何将注意力集中在某个特定目标上的？当我们同时处理多个信息时，大脑是如何进行选择和过滤的？是否有科学的解释可以帮助我们提升注意力的持续性和效率？我还对书中关于“决策”的讨论非常感兴趣。人类的决策过程往往受到情绪、过往经验以及外部环境的多种因素影响，这本书能否从神经科学的角度来剖析这些影响因素，并阐述大脑是如何在不确定性中做出选择的？我设想书中可能会涵盖一些实验设计，通过这些实验来验证大脑功能的具体原理。我也希望书中能够提供一些与临床心理学相关的案例，比如解释抑郁症、焦虑症等情绪障碍是如何在大脑层面产生的，以及可能的治疗方向。我希望这本书的语言风格能够清晰、准确，并且理论与实践相结合，这样对于我未来的学术研究和临床实践都会有很大的帮助。我期待通过这本书，能够更深入地理解人类行为背后的生物学基础，为我的学业打下更坚实的基础。
评分我是一个长期关注认知科学领域的爱好者，平时也会阅读一些相关的学术期刊和科普读物。最近，我无意中发现了这本书，它的出现仿佛是为我量身打造的。我尤其被书中对“神经可塑性”的描述所吸引，这个概念在我看来是理解大脑为何如此强大和灵活的关键。我知道大脑并不是一个固定不变的结构，而是可以通过学习和经历不断重塑的，而这本书似乎深入剖析了这一过程的分子和细胞机制。我想知道，神经元之间的连接是如何改变的？学习新技能时，大脑的哪些区域会发生结构性变化？这些变化的速度有多快？是否有什么方法可以加速这一过程？此外，书中关于情绪与认知相互作用的章节也引起了我的浓厚兴趣。情绪对我们的决策、记忆和学习都有着至淈影响，我希望能在这本书中找到关于这种复杂关联的清晰解释。我设想书中可能会引用大量的神经影像学研究成果，比如fMRI和EEG的发现，来佐证其观点。我也很期待书中能够包含一些对大脑疾病（如阿尔茨海默症、帕金森病）发病机制的阐述，因为理解这些疾病的原理，也等于间接地加深了对正常脑功能的认识。这本书的叙述风格我想应该会偏向严谨但不失可读性，既有科学的深度，又能让非专业读者也能理解。我期待它能像一位经验丰富的向导，带领我在大脑的迷宫中穿行，揭示那些令人惊叹的奥秘。
评分我是一名对“睡眠”和“梦境”充满好奇的人。我总觉得这两个方面隐藏着关于大脑活动的许多秘密。这本书的“脑功能原理”似乎能为我提供一个科学的解释。我非常想知道书中会如何详细阐述“睡眠的不同阶段”以及它们各自在大脑功能恢复和记忆巩固中的作用。我设想书中可能会详细介绍REM睡眠和非REM睡眠的脑电波特征，以及在这两个阶段大脑分别在进行什么样的活动。我还对书中关于“梦境的产生机制”的讨论非常期待。梦境为何会发生？它们仅仅是大脑随机活动的产物，还是具有更深层的意义？这本书是否会从神经科学的角度来解释梦境的形成，甚至是一些关于“做梦”的理论？我希望这本书能够为我提供一些关于如何改善睡眠质量的方法，以及如何更科学地看待和理解梦境。我期待这本书能够为我揭示睡眠和梦境背后那些令人着迷的大脑运作原理，让我对自己的夜晚有更深的认识。
评分我对人类的“意识”这个概念一直非常着迷，它是我认为最神秘也最核心的问题之一。这本书的标题“脑功能原理”似乎能够为我揭开这层神秘的面纱。我非常想知道书中会如何解释“意识的产生机制”。意识是如何从无生命的物质大脑中诞生的？它是大脑的哪个部分在产生意识，或者说意识是大脑整体运作的结果？我设想书中可能会引用一些关于“濒死体验”、“麻醉”以及“睡眠”的研究，来探讨意识的可变性和消失的可能原因。我还对书中关于“主观体验”的讨论非常感兴趣。为什么我们每个人对同一件事的感受会不同？比如，为什么红色的“红”在我看来和你看到的“红”可能不一样？这本书是否会从神经科学的角度来解释这种主观体验的独特性？我希望这本书能够以一种严谨而又不失哲学思辨的方式来探讨这些问题，让我能够对人类的意识有一个更深刻的认识。我期待这本书能够成为我探索意识奥秘的起点，引导我走向更深层次的思考。
评分作为一名科技爱好者，我一直对人工智能和脑科学的交叉领域非常着迷。我认为理解人类大脑的运作方式，是创造出真正具有智能的人工智能的关键。这本书的题目“脑功能原理”恰好触及了我的兴趣点。我非常好奇书中会如何解释“神经网络”在大脑中的作用。我知道人脑的复杂性很大程度上源于其庞大而精密的神经网络，这本书是否会深入探讨这些网络的结构、功能以及它们如何实现信息处理？我设想书中可能会引用一些关于神经网络模型的研究，比如如何通过模拟人脑的连接方式来构建更强大的人工智能系统。我还对书中关于“大脑的计算能力”的讨论非常感兴趣。人脑是如何在如此低的功耗下完成如此复杂的计算任务的？它与当前计算机的计算方式有何不同？这本书是否会提供一些关于生物计算的洞察，以及它对未来科技发展的启示？我希望书中能够包含一些前沿的研究成果，比如脑机接口技术的发展，以及它如何通过理解脑功能原理来实现人机交互的突破。这本书的风格，我期待它能够是那种既有科学的严谨性，又能兼具前瞻性的，让我能从中看到科技未来的发展方向。
评分我是一名对人类心理和行为有着浓厚兴趣的普通读者，平日里也会通过各种渠道了解与心理学相关的知识。最近，我被这本书所吸引，它似乎能够为我解答许多关于“为什么我们会这样思考和行动”的疑问。我特别想知道书中会如何解释“情感”是如何影响我们的“理性思考”的。我知道情感在我们做决定时扮演着重要的角色，但具体是如何影响的呢？是否有一些特定的脑区负责处理情感，而这些区域又如何与负责逻辑思维的区域相互作用？我设想书中可能会通过一些心理实验的案例来阐述这些观点，比如解释为什么我们在感到焦虑时更容易做出冲动的决定，或者为什么愉悦的情绪会让我们更愿意合作。我还对书中关于“社会性”的章节充满了期待。人类是高度社会化的生物，我们的行为很大程度上受到社会环境和人际关系的影响。这本书是否会从脑科学的角度来解释我们为何会对他人产生共情，为何我们会形成群体认同，以及社会压力是如何影响我们大脑的？我希望这本书的语言能够通俗易懂，即使是没有专业背景的读者也能轻松理解。我期待这本书能为我提供一个全新的视角来理解人与人之间的互动，以及我们作为社会性动物的本质。
评分作为一名艺术从业者，我一直对“创造力”的来源和机制感到好奇。为什么有些人天生就富有创造力？创造力是否可以通过后天的训练来激发和提升？这本书的“脑功能原理”的探讨，正好触及了我最关心的问题。我非常想知道书中会如何解释“大脑的联想能力”和“创造性思维”之间的关系。我知道创造力往往来自于将看似不相关的想法联系起来，这本书是否会深入分析大脑是如何实现这种联想的，以及是否存在特定的脑区或网络负责这种过程？我设想书中可能会引用一些艺术家、作家、音乐家的案例，来阐述他们的创作过程与大脑功能的联系。我还对书中关于“大脑的灵感闪现”的讨论非常感兴趣。灵感似乎是突如其来的，但它背后是否也有着科学的解释？是否在特定的状态下，比如放松或冥想时，大脑更容易产生灵感？我希望这本书能够提供一些能够帮助我激发创造力的具体方法，让我能够更有效地进行艺术创作。这本书的风格，我期待它能够是那种既能满足我的科学求知欲，又能给我带来艺术灵感的，成为我创作道路上的得力助手。
评分我一直对“运动与大脑”的关系感到好奇。我知道适度的运动对身体健康有很多好处，但它对我们的大脑功能又有着怎样的具体影响呢？这本书的“脑功能原理”涵盖了这个方面，让我非常期待。我特别想了解书中会如何解释“运动如何促进大脑的血液循环和氧气供应”，以及这如何影响我们的大脑活力和认知能力。我设想书中可能会引用一些关于运动员训练的研究，或者关于运动对改善记忆力和学习能力的科学证据。我还对书中关于“运动如何影响神经递质和荷尔蒙的分泌，从而改善情绪和减轻压力”的讨论非常感兴趣。我知道运动后会感到心情舒畅，但具体是什么样的生化机制在起作用呢？这本书是否会对此进行深入的解析？我希望这本书能够提供一些具体的运动建议，说明什么样的运动对大脑健康最有益，以及如何将运动融入日常生活，以优化我的大脑功能。这本书的风格，我期待它能够是那种既科学严谨，又能提供实际生活指导的，让我能够通过运动来更好地管理我的大脑健康。
评分最近我一直在探索关于“学习”的本质，以及如何更有效地学习。作为一名终身学习者，我深知掌握科学的学习方法对个人成长的重要性。这本书以“脑功能原理”为名，无疑触及了这个核心领域。我特别想了解书中会如何阐述“大脑的奖励机制”在学习过程中的作用。我知道多巴胺等神经递质在驱动我们追求目标、获得满足感方面扮演着重要角色，这本书是否会深入探讨这些机制，以及我们如何利用它们来提高学习动力和效率？我设想书中可能会分析不同类型的学习，比如通过重复练习来巩固的程序性学习，以及通过理解概念来掌握的陈述性学习，并解释它们在大脑中的具体运作方式。我也对书中关于“睡眠与记忆巩固”的章节充满了期待。很多人都知道睡眠对记忆很重要，但我希望能在这本书中找到更科学、更具体的解释，比如在睡眠的不同阶段，哪些记忆会被优先处理和巩固？是否可以通过优化睡眠来提升学习效果？我更希望这本书能够提供一些切实可行的方法，帮助我更有效地吸收新知识，并在需要时准确地提取信息。这本书的风格，我期待它能是那种既能激发思考，又能带来实际益处的类型，让我成为一个更聪明、更高效的学习者。
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