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新世紀開始了大半年了，越來越多證據顯示千禧年並不代表歷史的轉捩點。沒有什麼事不照舊的。即使一九九○年美國老布希總統宣佈二十世紀要以「大腦的十年」結束，在神經科學上砸下了大筆金錢，公元兩千年的諾貝爾獎表彰的也是大腦研究的成果，我們還是免不了多談心少談腦。小心、當心、留心！無心、偏心、變心！我本有心向明月，月亮知道我的心。
說來大腦是人體中最後一個讓科學進駐的器官。其實一開始就沒搞對。西方科學祖師爺亞里斯多德(384-322BC)觀察過雞胚發育，也做過比較解剖學，結論卻是心臟居於人體生理的核心位置，是生命的熱源，以及運動與感覺的中樞。大腦也很重要，因為它是個冷卻器，可以調控心臟的生命之火；睡眠也是大腦的功能。換言之，「頭腦冷靜」這個詞是對大腦功能的描述，不折不扣。好的開始是成功的一半，不好的開始呢？
咱們的亞聖孟子(371-289BC)與亞里斯多德同時，沒談過什麼科學，也與老亞同調，老在「心」上打轉，什麼苦其心志啦、心悅誠服啦都是他創造的成語。這種「心」的概念不是他的發明，中國人講五臟六腑，從來不提腦的。直到十九世紀初年，北京一個不怎麼出名的醫生王清任(1768-1831)才振振有辭地以人體解剖學批判傳統：「不但醫書論病，言靈機發於心，即儒家談道德，言性理，亦未有不言靈機在心者。」可是王清任即使批判傳統，也不得不引用明代著名醫家對大腦的「正確認識」，例如李時珍說「腦為元神之府」，還有人說「人之記性皆在腦中」，云云。只不過他們說是說了，可沒說出個所以然來，後人讀了那些意見，除了記誦、演繹，還能做些什麼？
西方人在這一方面就不一樣。與張仲景、華佗同時代的蓋倫(Galen, 129-199)便以動物實驗駁斥了亞里斯多德「言為心聲」的概念。蓋倫發現了喉迴返神經(recurrent laryngeal nerve，源自延腦的迷走神經核)控制發聲器官──喉頭(larynx)──的功能。他鼓勵蛋頭學究盡信書不如無書，到他的實驗室親自觀察、眼見為信：動物的喉迴返神經要是切斷，就無法正常發聲。原來肺中空氣通過喉頭的聲帶導致發聲，只要控制喉頭，就能造成不同的聲音。既然神經源自大腦，那麼我們說的話就是「腦聲」而不是心聲了。
所以老布希搞「大腦十年」沒改變世人對「心」的想法，早有前例，蓋倫的權威與實驗也沒有說服蛋頭書蟲放棄心聲說。
不過蓋倫沒有讓大腦的研究成為一門紮實的科學，更值得我們注意。人體臟器中，大腦最不容易研究，因為它的功能無法以傳統的「形態–功能」方法(approach)分析。例如胃、腸與消化有關，從形態多少就能推知。大腦解剖之後，最明顯的結構是幾個腦室，以左右兩側的最大。因此古代「氣」的概念就有了著落──大腦的「靈機」以氣運行，神經中走的是氣。
不只東漢末年的蓋倫這麼想，連清末的王清任在亂葬岡「親見臟腑」之後也這樣想。自古以來，「氣」在東方與西方的人體生理學都扮演靈機的角色，並不偶然。我們活著就得吞吐呼吸，「沒氣了」就死了，不是嗎？雖然大腦受傷的病人，會表現出許多症狀，可是醫生的臨床經驗，並沒有增進大腦的知識。大腦創傷與腦室、氣、症狀之間的關係，一直都不清楚。
現代神經科學要到十八世紀末才算有個起點，就像法國大革命標誌了現代史的起點一樣。因為這時德國學者高爾(Franz Joseph Gall, 1758-1828)發明了顱相學(phrenology)。高爾從大腦皮質(the cerebral cortex)入手，論說大腦的功能，可說獨具隻眼。他認為大腦皮質分化成許多功能不同的區域，許多常識中的心理功能，例如「雄辯」、「狡詐」、「智慧」、「嫉妒」等，在大腦皮質上都有固定的區域「負責」。而腦殼可以反映大腦皮質各功能區的發達程度，要是一個人的腦殼對應「雄辯」區的部位異於常人，就表示此人口舌滔滔，善於辯論。最重要的是，這套「大腦皮質功能定位說」也可以解釋臨床症狀。
顱相學首先在維也納流行一時，可是引起了「有識之士」的憂心，人的心理功能怎麼可以與特定的血肉組織對應？一八○二年(清嘉慶七年)奧國政府宣告骨相學違反基督教義，禁止流傳；三年後，高爾被迫離開維也納。高爾到了巴黎後，顱相學也喧騰一時，醫學界也興趣盎然。可是顱相學的形上學意涵——唯物論——仍然引發疑慮。巴黎自然史博物館的伏盧宏(Flourens, 1794-1867)做了一系列動物實驗，自認為否定了「大腦皮質功能定位說」。可是伏盧宏從未做過人類的臨床病理研究。
大腦皮質是「高級心智中樞」的概念，直到一八六一年(清咸豐十一年)才在科學界確立。法國外科醫師布羅卡(Paul Broca, 1824-80)以臨床─病理方法(clinico-pathological approach)證實了大腦上有固定的「說話區」──大腦左半球前額葉。這個布羅卡區(Broca掇 area)要是受傷了，別人的話聽得懂，可說不出話來。不久，顳葉的語言區(Wernicke掇 area)、枕葉的視覺區、頂葉的觸感區、額葉的運動區都發現了。
不過，神經科學的發展並沒有從此一帆風順、一日千里。因為大腦論功能、論結構都是人體最複雜的器官，而幾乎每個相關的領域(例如心理學)都在十九世紀後半葉才開始發展。舉個例子好了，生物的基本功能─構造單位是細胞，這是十九世紀上半葉成立的理論，可是一九○六年的兩位諾貝爾獎得主，卻為了大腦的基本單位是不是神經元而在得獎演說裡互相辯駁。義大利的高爾基(Golgi, 1843-1926)主張大腦是神經細胞的融合體，西班牙的卡霍爾(Cajal, 1852-1934)卻以高爾基發展出的細胞學方法證明：神經元是大腦的功能─構造單位。
今日的神經科學教科書，雛形在兩次世界大戰之間發展，二次世界大戰後才成形。其實現代學術研究的各種基礎建置(infrastructure)，大約也是二十世紀初才大勢底定的。不過新興的科學社群為了展現旺盛的企圖心，破舊立新往往矯枉過正。例如行為學派的心理學家將心靈／大腦都看作「黑盒子」，存而不論，只研究可以觀察的行為，認為那才是科學研究的對象。而研究人類的大腦功能，還有一個重大的限制，就是無法以實驗驗證理論或發掘值得研究的問題。傳統的動物實驗方法，主要以手術破壞大腦特定部位，或以微電極偵測特定大腦活動，都無法用在人類身上。至於大腦受傷的病人，由於病灶不是「計畫的」，甚至無法確定範圍，提供的資訊永遠是零星的，不成系統。
不過，大腦是個極為豐富的研究場域，別的不說，人類大腦皮質估計有三百億個神經元，其中的特定功能區，少說也有百來個，它們的解剖組織究竟怎麼樣？直到八○年代還是研究的焦點之一。因此大腦作為一個功能體，究竟怎樣發揮功能？反而在神經科學社群內不成議題。細節都追究不完了，談什麼整體？
倒是「以機器模擬人類智慧」的研究路數，促成了認知神經科學的發展，追究大腦整體運作的問題。在西方，以機器模仿人類智慧的想法，至少可以追溯到霍布斯(Hobbes, 1588-1679)。到了二次大戰前夕(1937)，英國數學家涂靈(Turing, 1912-54)發展出了「涂靈機器」(Turing掇 machine)的點子，為現代計算機奠定了理論基礎。二次世界大戰期間英美兩國分別為了破解密碼與高速運算的需要，發展出了現代計算機硬體雛形。於是「智慧機器」成為理所當然的研發目標，學者因此被迫直接面對「智慧」的本質問題。
到了「大腦的十年」前夕，神經科學與計算機科學都陷入發展的瓶頸。在神經科學方面，如何將各種解剖、生理細節綜合起來，解釋大腦的整體活動，是個難題。而計算機學者越來越發現所謂「智慧」似乎不是現有理論與硬體架構所能仿冒的，大腦似乎不費吹灰之力就做到的事，例如辨認人的面孔，計算機做起來很難。而計算機的長處──運算──是人腦的短處。雙方都發現以「心靈」作媒介就可以進入對方的領域找出路。 | 
