退隱到這片沙漠的寧靜中，

帶著幾本書籍，不必很多，但卻充滿智慧。

我住在這里，與亡靈對話，

用我的雙眼來傾聽逝者的訴說。

弗朗西斯科·德克韋多

此時此刻，你的腦正在完成一件驚人的壯舉：閱讀。你的眼睛跳躍地掃視著這個頁面，每秒鐘會停四五次，讓你剛好可以認清一兩個字。當然，你根本意識不到這種跳躍的攝入信息的過程，只有字詞的讀音和意義進入你的意識。但是，白紙上的幾個黑色符號是如何投射到你的視網膜上，并喚起腦中的整個閱讀過程的呢？這種喚醒的活動正像弗拉基米爾·納博科夫（Vladimir Nabokov）在《洛麗塔》的開頭幾行所寫的那樣：

洛麗塔，我的生命之光，欲念之火。我的罪惡，我的靈魂。洛——麗——塔，發音分三步，舌尖向上，從上顎往下，輕輕落在牙齒上。洛——麗——塔。

閱讀者的腦擁有一套復雜的機制，這個機制能夠恰到好處地適應閱讀的需要。可是多少個世紀以來，人類的這種天賦一直都是難解之謎。現在，大腦這個“黑匣子”已經被打開，真正關于閱讀的科學正在形成。近20年來，心理學與神經科學方面的研究進展已經開始揭示出閱讀神經回路的基本原理。現代腦成像技術只需要短短的幾分鐘，就可以顯示出我們在加工書面文字時大腦中有哪些區域被激活。科學家能夠對文字投射到視網膜的每一個加工階段進行追蹤，這些階段可以分別用一個基本問題來表示：這些是字母嗎？它們看起來像什么？它們組成了一個詞嗎？這個詞的發音是什么？怎么讀出來？詞的意義是什么？

在這些實證基礎上，一種閱讀理論正逐漸成形。這種理論假定，靈長類動物進化而來的大腦神經回路可以用于識別書面單詞。根據這種理論，閱讀實際上是對神經網絡的“再利用”。關于讀寫能力如何改變腦的研究正深刻地改變著我們對教育和學習障礙的看法。而新的矯正方案也正在構思當中，以期能適時應對不能解碼文字的問題，即閱讀障礙。

我寫本書的主要目的是與大家分享閱讀科學領域近期取得的鮮為人知的研究進展。在21世紀，人們更了解汽車是如何運作的，對自身大腦的運作機制卻知之甚少，這是一個非常奇怪且令人震驚的事實。教育系統的決策者們隨著教育改革的浪潮左右搖擺，往往公然無視人腦是如何真正閱讀和學習的。家長、教育家和政界人士經常會注意到，教育方案與最新的神經科學研究發現之間存在著巨大的鴻溝，但是通常來說，他們對于神經科學領域的發現如何促進教育發展的認識，只不過是從少數幾張展示大腦運作的彩色圖片中得來的。遺憾的是，這種將大腦活動可視化的腦成像技術目前還難以捉摸，而且偶爾還會誤導他人。新的閱讀科學的發展歷程是如此短暫，而發展又非常迅速，相對而言，科學界之外的人對這一領域還不了解。本書的目的就是簡要地介紹這個令人興奮的領域，促進人們了解大腦神奇的閱讀能力。

從神經元到教育

閱讀的習得在兒童成長發展中是非常重要的一步。許多兒童從一開始就存在閱讀上的困難。調查表明，10%的成人甚至不能掌握最基本的語篇理解技能。閱讀能力背后的大腦運作機制如時鐘般精巧，我們幾乎意識不到它的存在，但是要達到自動化的熟練閱讀水平，卻需要多年的努力。

為什么閱讀如此難以掌握？大腦的神經回路在獲得了閱讀能力以后又會發生怎樣的重大變化？是否存在一些能夠更好地適應兒童大腦的教學策略呢？如果可能的話，什么樣的科學能解釋，為什么拼讀教學法，即系統地教授字母與讀音對應關系的教學方法，要比整體語言教學法的效果更好？盡管還有更多的問題有待解釋，但是對于上述這些問題，新的閱讀科學已經得到了越來越精確的答案。特別是，新的閱讀科學揭示了早期的閱讀研究錯誤地支持整體語言教學法的原因，以及近期有關大腦閱讀網絡的研究證明了這種錯誤之所在的機制。

對閱讀機制的理解還促進了閱讀的病理學研究。在我們探索閱讀者的大腦與思維的同時，本書還將介紹一些關于在中風后突然失去了閱讀能力的患者的研究。同時本書也會分析閱讀障礙的成因，人們正逐漸了解這類障礙的腦機制。目前能夠肯定的是，閱讀障礙者的大腦的確與正常人略有不同，人們已經識別出一些閱讀障礙的易感基因，但是我們并不會因此氣餒而放棄對閱讀障礙的治療。人們正在確定新的干預手段和治療方法，對語言和閱讀回路進行強化訓練能大大促進兒童大腦的發展，且這種改善我們已經可以通過腦成像技術追蹤到。

神經元文化

閱讀的能力讓我們認識到人腦的卓越非凡。為什么在所有的物種中只有人類能夠主動地自我教學呢？為什么人類如此獨一無二，能傳播精細復雜的文化？突觸和神經元的生物性世界又是怎樣與人類文化產物的王國相通相連的呢？閱讀，還有寫作、算術、藝術、宗教、農耕和城市生活，無一不顯著地提升了靈長類腦的天生能力。人類突破了生物性限制的條條框框，為自身打造了一個人工的文化環境，并教授自己閱讀等新技能。然而我們對自身的這種非凡能力仍知之甚少，有待進一步的理論解釋。

神經生物學家的研究工具箱中，有一項基本技術叫“培養神經元”（putting neurons in culture，culture在此處為培養物的意思），即讓神經元在培養皿中生長。在本書中，我把它再命名為“神經元的培養文化”（culture of neurons），這是一種全新的視角，從文化活動與神經網絡的對應關系來看待人類文化活動。神經科學一貫致力于解釋兒童和成人身上可觀察到的行為規律，包括高級認知技能是如何在神經系統的基本結構中形成的。閱讀為“神經元的培養文化”觀點提供了最合適的試驗臺。我們正逐步了解漢語、希伯來語和英語等不同的文字系統是怎樣印刻到大腦神經回路中的。在對閱讀的研究中，我們能在先天的神經結構與后天的文化能力之間明確地建立起直接的聯系。我們也希望將這一神經科學的研究方法拓展到閱讀以外的人類文化領域。

閱讀的悖論

如果重新審視腦與文化的關系，我們有必要探討這樣一個令人費解的問題，我稱之為“閱讀的悖論”（reading paradox）：為什么人的靈長類腦會進行閱讀呢？閱讀作為一種文化活動僅僅出現了幾千年之久，為什么人類的腦具有閱讀的本能傾向呢？

有充分的理由來解釋，為什么這個看似簡單的問題可以被稱作悖論。研究發現，識字的腦具有專門的皮質機制來精巧地適應識別書面文字的活動。更令人感到意外的是，人類所共同擁有的這種機制竟系統性地存在于相同的腦區，就好像是個位于腦中的閱讀器官一樣。

然而，文字系統在5 400年前才從新月沃土地帶誕生，而且拼音文字本身也只有3 800年的歷史。從人類進化的進程來看，這些時間跨度都是微不足道的。因此，在進化過程中，人類并沒有充足的時間來形成專門的閱讀神經回路。我們的腦是基于一種基因藍圖而建構起來的，這一藍圖讓我們的祖先通過狩獵采集得以生存。也就是說，我們的靈長類腦原本是為了適應非洲大草原的生活而“設計”的，而如今我們卻興趣盎然地運用它來閱讀納博科夫和莎士比亞的作品。進化中并不存在任何因素幫助我們通過視覺來理解語言，但腦成像研究表明，成人的腦中確實存在著專門用于閱讀的固定回路。

閱讀的悖論不禁讓人聯想到威廉·佩利（William Paley）神父旨在證明造物主存在的比喻。他在《自然神學》（Natural Theology, 1802）一書中假設了這樣一個場景：在一片荒原中發現一塊構造精密的計時手表。他認為，這不就明證了世界上存在一位靈巧的鐘表匠人，有意制造出了這塊表嗎？同樣，佩利斷言道，在生物體中發現的種種精巧設置，比如人眼那令人嘆為觀止的神奇機制，都證明了大自然也是由一位超凡的匠人精心雕琢的杰作。

達爾文證明了自然選擇就能產生高度有序的結構，這有力地駁斥了佩利的觀點。即使生物有機體看似是出于特定目的而設計出來的，但進一步的考察表明，這些有機體的組織結構并不完美，不像是出自一位萬能的造物主之手。這種種欠缺都證明了進化并沒有受到造物主的指引，而是順應了生存競爭中的隨機原則。舉例來說，在視網膜上，血管和神經纖維位于光感受器前方，這樣就阻斷了部分攝入光線，從而導致了盲點的存在，這種結構設計就是十分粗糙的。

斯蒂芬·杰伊·古爾德（Stephen Jay Gould）追隨達爾文的足跡，搜羅了許多自然選擇的缺憾樣例，這其中包括熊貓的拇指¹。英國的進化論者理查德·道金斯（Richard Dawkins）也論證了為何眼或翅膀的精巧機制只能是自然選擇的結果，或者說是“瞎子鐘表匠”的手工作品²。這些都表明，達爾文提出的進化論似乎才是我們所見的自然“設計”的唯一源頭。

然而，在對閱讀這一行為進行解釋時，佩利的比喻則在另一層面上存在問題。從復雜程度和純粹設計上講，鐘表般精密的大腦閱讀機制和荒原上的手表相差無幾。大腦閱讀機制的整個組織結構都服務于又快又好地解碼書面文字這一簡明的目的。但無論是萬能造物主的假說，還是通過自然選擇進化的理論，似乎都沒能對閱讀的形成做出令人信服的解釋。如果說用于閱讀的神經回路是進化產生的，時間上又遠遠不夠。那么我們的靈長類腦又是如何習得閱讀的呢？在書寫出現以前，我們的大腦皮質已經經歷了上百萬年的發展演化，我們的腦為何能應對書面文字識別所帶來的挑戰呢？

生物統一性與文化多樣性

在社會科學中，鮮有人從生物學角度對閱讀、算術或藝術的習得進行解讀。直到最近，少數社會科學家才認識到腦生物學和進化論與他們的領域實際上是緊密相聯的。即使是今天，大部分學者仍默默相信一種極不成熟的腦模型，認為腦是具有無限可塑性的器官，它的學習能力非常廣，可以說人類活動是不受限制的。這并不是新出現的觀點，我們甚至可以追溯其歷史至英國經驗主義者約翰·洛克（John Locke）、大衛·休謨（David Hume）和喬治·貝克萊（George Berkeley）的學說，他們認為人腦是一塊白板，通過五種感官不斷從所處的自然環境與文化環境中學習，由此在這塊白板上刻下痕跡。

雖然這種“白板”的觀點否認了人體生物基礎的存在，但多數人仍毫無異議地接受。這一觀點屬于“標準社會科學模型”（standard social science model）³，這一模型受到了多數人類學家、社會學家、部分心理學家，甚至少數神經科學家的廣泛認同，他們把腦皮質表面看作是“功能等勢的、并不存在區域特異性的結構”⁴。他們還認為，是文化的浸潤逐漸且靈活地塑造出了人性。根據這種理論，因紐特人、亞馬孫雨林狩獵采集部落以及紐約上東區家庭的孩子應該是千差萬別的，色彩感知、音樂欣賞、是非觀念都隨文化情境的改變而不同，因為人腦除了學習能力之外，幾乎不存在穩定的結構。

經驗主義者們進一步斷言，與其他物種不同，人腦能夠不受生物特性的限制來吸收各種形式的文化。從這種理論觀點來看，探討閱讀等文化產物背后的腦機制就好像分析莎士比亞戲劇的原子組成一樣，是毫無意義的。

在這本書中，我駁斥了腦可以無限適應文化這種過于簡單的觀點。有關腦閱讀回路的最新研究證據表明，腦功能等勢說是不合理的。可以確信的是，如果人腦不具備學習的能力，那么人也就無法掌握英語、日語或阿拉伯語的特定書寫規則，但這種學習受到嚴格的限制，并且其背后的機制本身也是由基因嚴格決定的。人與人之間的腦結構類似，而且與其他靈長類動物的腦僅存在微小的差異。解碼書面文字所激活的腦區四海皆同。無論是學習閱讀法語還是中文，都是在由基因限定的神經回路中進行的。

基于以上研究資料，我提出一種全新的神經與文化相互作用的假說，從根本上駁斥文化相對主義，從而有效解釋閱讀的悖論。我把這一假說稱作“神經元再利用”（neuronal recycling）假說。這一假說認為，人腦結構遵循嚴格的基因限制，但仍有少數神經回路進化出了一定的可變性。例如，部分視覺系統并非與生俱來，而是持續地接受后天環境的塑造而形成的。正是在這樣一個結構尚不完備的腦中，也正是因為視覺具有可塑性，原始文字才能夠促成閱讀能力的形成。

總之，基因決定的一系列神經回路提供了一些“預表征”（pre-representation）⁵，或者說是一些預先假設，讓大腦能夠預想一些所處環境里未來的發展變化。在腦的發育過程中，學習機制選擇最適合特定環境的預表征。文化素養形成于腦可塑性的基礎之上。腦并不像一塊白板那樣吸收周圍環境中的一切信息，而是根據不同的用途進行最少的調整，來適應特定的文化的。同樣，腦也不是一片空地，可以隨意地讓各種文化建筑建在上面，腦是一種能夠局部轉變用途的精巧裝置。學習一項新技能時，我們是再利用了原始靈長類腦中的某些神經回路。當然，前提是這些神經回路能夠接受后天環境的塑造。

本書講什么

在下面的章節中，我將解釋神經元再利用假說是如何與讀寫能力關聯的，以及這種“再利用”背后的腦機制和發展歷史。開篇的三章中會對成年階段的熟練閱讀者的閱讀機制進行分析。第1章為全書打下基礎，從心理學視角探討閱讀：我們讀得有多快？閱讀行為的主要決定因素有哪些？第2章會著重講解閱讀時激活的腦區，以及如何運用現代的腦成像技術來對此進行直觀顯示。第3章我將深入到單個神經元的水平，探討這些神經元是如何形成網絡來識別字母和文字的。

我以高度嚴謹有序的方式來進行資料分析。我有意揭示閱讀者腦中的認知齒輪，就如同拆解佩利牧師所說的荒野中的鐘表。然而，閱讀者的腦中并沒有呈現出鐘表神匠所設計的那種精密結構。人們的閱讀神經回路存在著不少缺陷，暴露出腦在閱讀所必需的素質與現有生物機制之間達成的妥協。靈長類視覺系統的特征解釋了閱讀為何難以像掃描儀一樣迅速高效。當我們的視線掃過頁面時，一個個字符緩慢地進入視網膜的中央，被分解成無數信息碎片，之后又被腦整合在一起。通過多年的練習，這些過程變得高度自動化、無意識化，由此我們錯誤地認為閱讀既簡單又輕松。

閱讀的悖論也向我們呈現了一個不爭的事實：人類的基因并沒有出于適應閱讀的目的而進化。我對于這一謎題的解釋相當簡單。如果腦沒有為適應閱讀而進化，那么實際情況就應該反過來：文字系統必須適應種種生理限制而演變。第4章從這個角度回顧了文字系統發展的歷史，從最初的史前符號到字母的發明。在發展的每個階段，都有證據顯示文化在持續改變。幾千年來，書寫者們想方設法設計適合靈長類腦使用的字詞、符號及字母。直到今天，世界上的文字系統仍然共有一部分設計特征，這些特征最終可以追溯至神經回路所具有的先天限制中。

第5章延續了上述觀點，即人腦并沒有專為閱讀而進化出特定結構，而是再利用了一部分回路來負責這種新的文化活動，我在這一觀點基礎上考察了兒童是如何習得閱讀的。心理學研究的結論是，沒有多少方法能使靈長類腦轉變為熟練閱讀者的腦，這一章從細節上探討了可能存在的唯一一條發展軌跡。也許可以建議學校采納這些研究結論來優化閱讀教學，從而減少文盲和閱讀障礙的問題。

我會進一步展示神經科學技術如何揭示閱讀習得的神秘特征。舉例來說，為什么許多孩子最初學寫字時總是從右往左書寫？與現行觀點相反，這種鏡像翻轉的錯誤并不是閱讀障礙的先兆，而是視覺腦組織結構的正常表現。絕大多數孩子的閱讀障礙與明顯的語音加工困難有關。第6章會涉及閱讀障礙的癥狀及其內在腦機制，以及關于其遺傳基礎的最新研究成果。而在第7章中，我將對鏡像錯誤所揭示的正常視覺識別機制進行深入闡釋。

最后，在第8章中，我會回到開頭提到的那個驚人的事實，即我們人類是唯一能夠進行閱讀等精細復雜的文化行為的物種，這是一項非凡的創舉，也是任何其他靈長類動物都無法與我們相比的。標準社會科學模型認為文化是在白板似的腦中自由馳騁，而與此相反，閱讀詮釋了文化與腦的結構是怎樣緊密關聯的。在漫長的文化歷史長河中，人類逐漸發現自己可以再利用視覺系統來進行語言輸入，從而進行閱讀和寫作。我也將采用類似的分析思路簡要地探討人類的其他一些主要文化特質。我們也許可以將算術、藝術、音樂及宗教都看作是進化而來的機制，在多個世紀文化演變的塑造下，影響與調整了我們的靈長類腦。

我們仍然留有最后一個謎題有待解開：假如學習能力為所有靈長類物種所共有，為何只有人類能從中脫穎而出，創造了如此精細而復雜的文化？盡管“文化”這一術語有時也用于黑猩猩，但它們的“文化”僅限于砸堅果、洗土豆或以木棍釣食螞蟻這一類的小技巧，而人類能幾近無止境地創造出環環相扣的習俗規則和符號系統，這其中包括語言、宗教、各種藝術形式、運動、算術和醫藥學等，黑猩猩的小技巧根本無法與此相提并論。非人類靈長類動物能夠緩慢習得字母和數字等一些新異符號，但它們從未思考過如何去創造發明這些符號。

對于人腦的獨特性，我提出了一些初步的推測。人類物種的獨一無二可能是以下兩個因素共同造成的：心理理論（推測他人心理的能力）及全腦神經工作空間（腦中的一個的緩沖區，用于對各種想法進行重組）。我們基因中所包含的這兩種機制共同促使我們成為唯一的文化性物種。人類文化看似具有無限可變性只是一種假象，其產生是因為我們困于這樣一種認知的惡性循環：我們怎么能想象出腦構想范圍之外的表現形式呢？雖然閱讀是人類的一項新近的“發明”，但它已在大腦潛能的黑箱里沉睡了千年。在人類紛繁的文字系統背后，存在著一整套普遍的核心神經機制，就如水位警戒線一樣，標志著人類先天生物基礎的限制。