我们曾经讲过，人脑是一个极其复杂的巨系统。什么是系统呢？系统论认为，系统是若干相互作用着的元素的复合体。通过系统的定义我们可以看出，人脑这个巨系统也是由许许多多元素组合而成的一个复合体，元素是系统的组成部分，元素之间的组合就构成了系统的结构。人脑是一个系统，组成这个系统的元素是各种神经组织，各种神经组织的组合就构成了脑的结构。由于人脑是一个极其复杂的巨系统，所以在脑的整体结构中还存在着诸多具有专门功能的分支结构，所以我们所说的“脑结构”既包括脑的整体结构，也包括脑的分支结构。从组合的角度看，无论是神经组织的不同组合或者是分支结构的不同组合都会形成不同的脑结构。人类的脑结构究竟有哪些类型呢？如果从系统结构组合的角度看，作者认为可以把人类的脑结构分为以下四种：有序脑结构、无序脑结构、优化脑结构及最优化脑结构。
（1）有序脑结构，所谓“有序脑结构”就是指正常的脑结构，这种脑结构无论整体结构还是分支结构都处于一种有序状态，它既不存在无序组合，也不存在最优化组合，它是一种正常的，但也是普普通通的脑结构。具有这种脑结构的儿童是正常的人，既不笨，但也不是天才。
（2）无序脑结构，无序脑结构包括两种情况，一种是脑的整体结构的无序组合，这种情况大多发生在严重的遗传缺陷、严重的脑病，严重的疾病导致脑内的神经结构无法正常地组合，使脑的整体结构处于一种无序状态。脑的整体结构的无序组合常常造成极其严重的后果，患儿或患者常常成为痴呆或严重的智力障碍者。无序脑结构的第二种情况是脑的某些分支结构的无序组合，这种脑结构在整体上处于一种基本正常或相对正常的状态，但是由于它的某些分支结构出现了无序组合，所以这种人常常表现为脑的某些功能的缺失或障碍。
（3）优化脑结构，所谓“优化脑结构”就是指脑结构的组合十分好，已经达到了优化的程度。优化脑结构也可分为两种，一种是“全优化脑结构”，在这种脑结构中，无论是整体结构或者各个分支结构都组合得十分好，都达到了优化的程度，所以可以把这种脑结构称为“全优化脑结构”。拥有全优化脑结构的人大都十分聪明，智力发达，并且多才多艺。第二种是“分支优化型脑结构”，在这种脑结构中，整体结构不一定是优化的，但是某些分支结构却比较突出，其组合达到优化程度，所以我们把这种脑结构称之为“分支优化型脑结构”。拥有这种脑结构的人往往会在某些方面具有突出的才能，例如语言、音乐、绘画、诗歌等方面。
（4）最优化脑结构,所谓“最优化脑结构”就是指脑结构的组合非常好，几乎已经达到了极致的地步。最优化脑结构也可分为两种，一种是“全脑最优化结构”，在这种脑结构中，脑的整体结构以及各个分支结构全部都达到了最优化的程度。当然，“全脑最优化结构”相当罕见，比较多见的是一种“分支型最优化脑结构”，在这种脑结构中，它的整体结构的组合不一定是全优的或最优的，它也可能仅属于一般的有序结构，但是它的某一个分支结构却组合得非常好，达到了最优化的地步，这种脑结构就是“天才型脑结构”，具有这种脑结构的人极有可能成为某一方面的天才，例如莫扎特、歌德及高斯等。莫扎特之所以5岁就会拉小提琴、8岁就能谱写交响曲，高斯之所以在3岁就具有非凡的数学才能，歌德之所以在7岁前就能讲6种语言，这正是因为他们的脑结构是最优化的“天才型脑结构”。 莫扎特的脑无疑是一个天才的脑，但是莫扎特的天才仅仅表现在音乐方面，而他在语言、数学或物理方面就不一定是天才了，这是什么原因呢？这是因为他的脑结构虽然属于“最优化脑结构”，但是他的最优化仅仅出现在有关音乐的某些分支结构，所以他的天才只能表现在音乐方面。在天才的脑中为什么会形成最优化的脑结构呢？当然最根本的原因还在于他们的“脑基因图谱”，我们还以莫扎特为例，由于莫扎特出身于一个音乐世家，所以他的亲代的脑结构极可能在音乐方面就比较优化，而他的亲代的“脑基因图谱”中也就必然包含着一些优化结构的信息密码。在形成莫扎特的“脑基因图谱”的过程中，如果亲代“脑基因图谱”中的这些信息密码在组合的时候形成了最优化组合，那么就会产生出一个最优化的“脑基因图谱”。由于“脑基因图谱”是脑结构的“建筑图纸”，所以就会产生出一个最优化的脑结构，或者说“天才型脑结构”。 正因为天才的脑结构是最优化的脑结构，所以天才才能够成为天才。 为了揭示脑结构与遗传的关系，我提出了“脑基因图谱”假说，假说认为正是“脑基因图谱”首先塑造了每一个具有鲜明个性的脑。 人类的脑结构真的是由“脑基因图谱”决定的吗？通过对同卵双生者脑结构的观察，可以对这一假说作出证明。我们知道，同卵双生者是由单个受精卵分裂而成，因此他们虽然是两个人，但却具有相同的基因。由于他们的基因是相同的，所以他们的“脑基因图谱”也应该是相同的。如果脑结构确实是由“脑基因图谱”决定的，那么同卵双生者的脑结构应该是极其相似的。苏珊·格林菲尔德在《人脑之谜》一书中曾经介绍，有科学家通过核磁共振对同卵双生者的脑进行了观察，结果证明他们的脑结构确实具有较大的相似性。（1）这个实验证明了人类的脑结构极可能就是由“脑基因图谱”所决定的。厄伦迈耶-金林等人总结了半个世纪以来八个国家对血缘关系与智商的相关研究，结果表明：遗传关系愈近，测得的智商也愈近。父母的智商与亲生子女的智商的相关为0.5，养父母与养子女智商的相关仅为0.3；遗传学上同卵双生子与异卵双生子有特殊研究价值，同卵双生子由同一受精卵发育而来，遗传关系更密切，智商相关也更高，达到0.75～0.88；异卵双生子由两个受精卵发育而来，因而其智商相关只有0.5～0.6，与同胞兄弟姊妹相当；分开抚养的同卵双生子，智商相关也有0.75，比在一起抚养的异卵双生子智商相关还高。（2）智商决定于脑结构，而脑结构又决定于遗传，所以通过智商与遗传的关系也可以证明人类的脑结构极可能就是由“脑基因图谱”决定的。 我们虽然说人类的脑结构来自于遗传，它是由“脑基因图谱”所决定的，但并不是说先天因素就是决定脑结构的唯一因素，并不是说脑结构一旦形成之后就是不可改变的。脑结构虽然被先天的因素所决定，但是也会因后天因素的影响而改变。 我们在前面曾经提到过痴呆儿与低能儿，这些儿童之所以成为痴呆儿或低能儿，除了先天的原因之外，也存在着一些后天的原因，例如孕妇感染风疹、内分泌紊乱、缺氧、产前子宫出血、分娩过程中产钳使用不当导致婴儿颅脑损伤或者产程过长导致婴儿窒息等，婴幼儿发生脑炎、脑膜炎、脑外伤、脑缺氧、一氧化碳中毒等，这些情况都有可能对婴幼儿脑结构的生长发育产生较大的影响，导致婴幼儿的大脑发育不全、萎缩或神经元发育不良等，当然他们的脑结构就会发生较大的改变。 后天因素不仅会影响脑结构的形成，而且对形成之后的脑结构也会产生重要的影响。十八世纪法国杰出的科学家、进化论的先驱者之一拉马克曾提出“用进废退”学说，这个学说认为生物在适应环境的过程中，经常使用的器官会发达，不常使用的器官会退化，这种变化可以通过遗传保持下去。（3）脑结构也是如此，它也存在着一个“用进废退”的问题，如果一个脑结构不能进行正常的学习、思维、记忆等功能活动，那么这个脑结构就有可能发生退化性改变。19世纪初有一个天资很高的王子，从小就被人囚禁在一间小黑屋里，直到17岁才被放了出来，但这时的王子已经成了一个既不能走路，又不会说话的废人了，他的智力也变得十分低下。王子死后，有人对他的脑进行了解剖，结果发现他的大脑沟回十分简单，就好象猿人一样。（4）相反，如果一个脑结构能够经常使用，那么这个脑结构就会变得十分发达。有科学家应用脑图像对具有高度技巧的钢琴演奏家的脑结构进行观察，发现他们脑中对钢琴声音的听觉代表区，比一般的钢琴弹奏者的听觉代表区大25%，而增加的程度与练琴年限相关。（5）
注释：（1）苏珊·格林菲尔德：《人脑之谜》，上海科学技术出版社，1998年，第88页.（2）卢家楣、魏庆安、李其维主编：《心理学》，上海人民出版社，1998年，第172～173页.（3）方宗熙：《生物的进化》，科学出版社，1973年，第124页.（4）刘奎林、杨春鼎：《思维科学导论》，工人出版社，1989年，第82页.（5）黄秉宪：《脑的高级功能与神经网络》，科学出版社，2000年，第11页.
[仁杰供稿,作者陈定人, 节选自《破解大脑之谜——精神分子论》一书, 转载自天益社区（http://bbs.tecn.cn），哲学版, 原标题《人的智慧究竟从哪里来的?》; 未完待续]
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