十万个为什么（第六版） 全套18本
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十万个为什么（第六版） 全套18本
十万个为什么
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种类:
Education Studies & Teaching - Education - General & Miscellaneous
内容类型:
书籍
语言:
中文
ISBN 10:
7532492850
ISBN 13:
9787532492855
文件:
MOBI , 485.52 MB
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目录
大脑与认知
地球
电子与信息
动物
古生物
海洋
航空与航天
化学
建筑与交通
能源与环境
生命
数学
天文
武器与国防
物理
医学
灾难与防护
植物
十万个为什么
第六版
大脑与认知
总主编 韩启德
主 编 杨雄里
副主编 李 涛
图书在版编目（CIP）数据
十万个为什么（第六版）/韩启德总主编.-上海：少年儿童出版社，2014.1
ISBN 978-7-5324-9285-5
I.①十……II.①韩……III.①科学知识-青年读物②科学知识-少年读物IV.①Z228.1②R-49
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第055411号
十万个为什么（第六版）
总主编 韩启德
出 版 上海世纪出版股份有限公司少年儿童出版社
地 址 200052上海延安西路1538号
发 行 上海世纪出版股份有限公司发行中心
地 址 200001上海福建中路193号
易文网
少儿网
电子邮箱 posmaster@jcph.com
印 刷 上海中华印刷有限公司
上海中华商务联合印刷有限公司
常熟市华通印刷有限公司
上海锦佳印刷有限公司
上海一众印务中心
浙江新华数码印务有限公司
开 本 889×11941/16
印 张 221.5
出版日期 2014年1月第1版第1次印刷
书 号 ISBN 978-7-5324-9285-5/N.962
定 价 680.00元（全18册）
版权所有 侵权必究
十万个为什么 第六版 编辑委员会
总主编
韩启德
编辑委员
（以姓氏笔画为序）
干福熹 马宗晋 王 越 王占国 王阳元 王威琪 王振义 王恩多 王梓坤 王绶琯 王鼎盛 韦 钰 方 成 尹文英 邓子新 邓中翰 卢耀如 叶叔华 叶铭汉 叶朝辉 付小兵 匡廷云 戎嘉余 朱能鸿 刘嘉麒 池志强 汤钊猷 许健民 许智宏 孙 钧 孙宝国 孙晋良 孙鸿烈 严东生 严加安 李三立 李大潜 李幼平 李载平 李家春 杨 槱 杨芙清 杨宝峰 杨雄里 杨福家 吴启迪 吴征镒 吴孟超 吴新智 何积丰 谷超豪 汪品先 沈文庆 沈允钢 沈自尹 沈学础 沈寅初 张弥曼 张家铝 张景中 陆汝钤 陈 颙 陈 霖 陈凯先 陈佳洱 陈宜瑜 陈晓亚 陈润生 陈赛娟 林 群 林元培 欧阳自远 周又元 周良辅 周忠和 周福霖 冼鼎昌 郑时龄 郑树森 郑哲敏 孟执中 项坤三 项海帆 赵东元 赵忠贤 俞大光 洪国藩 洪家兴 费维扬 贺 林 秦大河 倪光南 倪维斗 郭景坤 唐孝炎 黄荣辉 黄培康 戚发轫 崔向群 葛均波 韩启德 韩济生 程 京 傅家谟 焦念志 童坦君 曾溢滔 雷啸霖 褚君浩 滕吉文 潘云鹤 潘建伟 潘家铮 潘德炉 戴汝为 戴尅戎
十万个为什么 第六版 大脑与认知
主编
杨雄里
副主编
李 涛
板块负责人
顾凡及 翁史钧 朱 机 周永迪 黄志力 徐昕红 罗跃嘉 黄 颐
撰稿人员
（以姓氏笔画为序）
王 佳 王 彦 王 烽 王 鹏 王乃弋 王广霞 王永亭 王艳梅 尹 豆 古若雷 申学易 边文杰 曲 琛 朱湘茹 伍海燕 庄锦英 刘 炜 刘 超 刘 辉 刘 媛 刘旭光 刘晓陵 孙 宇 孙世月 买晓琴 严文华 李 林 李 昊 李 凌 李 涛 李 喆 李 斌 李 睿 李万清 李元媛 李名立 李劲梅 李雪冰 李新影 杨 勋 杨安博 杨雄里 吴婷婷 何 宁 何灵杰 库逸轩 汪 芬 汪 菲 张白冰 张穆君 邵淑容 罗文波 罗艳佳 罗跃嘉 周邦宇 周旭钊 孟雅婧 郝 宁 胡珍真 顾凡及 徐昕红 翁史钧 席 静 席居哲 唐红红 涂治才 黄 颐 黄宇霞 黄志力 黄明金 康玉坤 董 辉 蒋莉君 程 菊 程真波 管心宇 潘晓红 穆 宇
责任编辑：岑建强 梁玉婷
美术编辑：陈艳萍
整体设计：袁银昌 李 静
版面设计：胡 斌 钟一鸣 王昊圣
科技插图：费 嘉 陈艳萍
图片编辑：钱 娜 李 漫
特别鸣谢：王 鹏 罗 亚
序言
韩启德
经过数百位编委、作者和编辑历时三年的辛勤努力，第六版《十万个为什么》终于与广大读者见面了。对于中国的科技界、教育界和出版界，以及千千万万的少年儿童来说，这都是值得高兴的一件事。
《十万个为什么》是由少年儿童出版社于1961年出版的一套科普图书。在半个世纪的岁月里，这套书先后出版了五个版本，累计发行量超过1亿册，是新中国几代青少年的启蒙读物，在弘扬科学精神、传播科学知识、提高全民科学素质方面发挥了巨大作用。在我国，至今还没有一套科普读物能像《十万个为什么》那样经得起如此长时间的检验，并产生如此巨大的社会影响。
进入21世纪以来，科学技术的发展日新月异，尤其在网络; 通信、低碳环保、基因工程、航空航天、新能源、新材料等领域，研究进展更是一日千里，乃至从根本上改变着人们的生活与工作方式。为适应科技发展带来的深刻社会变革，提高国家的综合国力和竞争力，党和政府高度重视加强科学技术普及，重视提高全民科学素质，并将国家科普能力建设作为建设创新型国家的一项基础性、战略性任务，这对我国的科普出版提出了更高的目标。
2006年，国务院正式颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，其中特别强调要提升未成年人的科学素养，因为只有从青少年时期就开始养成科学的思维方式与行为习惯，将创新精神与实践能力并重，才能最终使得全民的科学素质得到根本性的提高。为此，编辑出版一套崭新的适应时代发展要求的《十万个为什么》，使其在繁荣我国科普创作的进程中发挥“旗帜”作用，其意义是非常深远的。
好奇心是青少年的可贵特质，是驱使他们亲近和接受科学的动力，一定要保护好。从50年来的经验看，“一问一答”是个好形式，也是《十万个为什么》被大家喜爱的重要原因，在编纂第六版《十万个为什么》时我们坚持了这一好形式，并力争在传授科学知识的同时，引导读者去思索问题，去感受科学文化和科学精神，去体会科学探索的乐趣。
出于积极参与科学普及工作，提高全民科学素质的社会责任感，中国科学院和中国工程院共有百余位院士应邀担任了第六版《十万个为什么》的编委。其中20余位院士在百忙之中担任了各分册的主编，具体负责组织相关分册的编纂工作，有40余位院士亲自撰稿。此外，还有700余位来自世界各地、各个学科的优秀科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写。这么多高层次科学家参与到一套科普图书的编纂工作中来，这在我国科普出版史上是空前的。阵容强大的编委会和作者队伍，为新版《十万个为什么》的科学性、前沿性、权威性和可读性提供了最可靠的保证。在此，我也谨向所有参与第六版《十万个为什么》编纂工作的编委、主编、作者和社会各界表示衷心的感谢和深深的敬意。
第六版《十万个为什么》在总结前五版成功经验，并广泛征求各方面意见的基础上，综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要，将全书分为三大板块共18个分册。基础板块包括数学、物理、化学、天文、地球、生命，是传统六大基础学科；专题板块包括动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息，是由基础学科衍生出来的重点传统学科；热点板块包括大脑与认知、海洋、能源与环境、航空与航天、武器与国防、灾难与防护，则是近些年发展特别迅速，引起社会广泛关注的热点领域。在编纂每一分册的过程中，我们根据这个学科或专题的内容，充分考虑知识体系的完整性和科学发展的前瞻性，问题的设计和分布尽量与学科或专题的内在结构相吻合，从而使每一分册都成为具有完整的内在知识体系的读物。现代科学技术发展的一大特点是学科之间的交叉融合，相信小读者们在阅读过程中也会在不同的分册中发现一些共性的问题。
第六版《十万个为什么》在形式上适应了当代青少年的阅读需求，与国际上同类图书的最新出版潮流相接轨，首次推出彩色图文版，用大量彩色图片向读者展示当代科技前沿的无穷魅力。内容上具有鲜明的时代特色，从基础、前沿、关键、战略四个方面来组织问题和编写稿件，重点关注科技发展的前沿和当代青少年关心的热点问题。尤其值得称道的是，书中的大量“为什么”是通过各种形式向全国少年儿童征集来的，力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题介绍给他们。同时，新版《十万个为什么》更加注重思考过程，提倡科学精神，引导创造探索，关注科学与人文、科学与社会的关系，通过“微问题”“微博士”“实验场”“科学人”“关键词”等小栏目激发青少年的好奇心和探究心理。
我们相信，第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个新高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领更多青少年走向科学，使共和国涌现出更多的栋梁之材。同时，这套书的出版，对于贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》精神，促使当代中国广大青少年科学世界观的形成和科学创新能力的提高，推进全社会在讲科学、爱科学、用科学上形成更加浓厚的氛围，使全民科学素质再上新台阶，发挥不可替代的关键作用。
目录
扉页
版权信息
序言
目录
导言 为什么我们要了解脑
大脑与神经 看头颅就能知道人的好坏吗
谁让我们的嘴巴说话
为什么神经系统不是一张连在一起的网
死掉的脑细胞会得到补充吗
神经里面有电吗
神经细胞之间怎样传递信息
为什么敲到膝盖会踢脚
为什么吃河豚鱼会被说成“拼死吃河豚”
想到马上就能做到吗
爱因斯坦的大脑和我们的有什么不同
罪犯的大脑和普通人的有什么不同
为什么左脑和右脑不会各行其是
真有自己的左右手互相打架的人吗
为什么旁观者会感同身受
为什么我们能一眼认出打扮各异的熟人
为什么已经截去了的肢体感觉还在
狼孩为什么很难恢复正常的智力水平
只用意念不动手就能操纵机器吗
聋人也可以听见声音吗
盲人可以靠机器复明吗
用舌头也可以“看”东西吗
计算机“更深的蓝”具有智能吗
能造出一个“人工脑”吗
用头顶球会脑震荡吗
敲头会造成严重脑损伤吗
感觉与知觉 为什么位于视野正中心的东西看起来才清晰
为什么双眼总是一起转动
为什么刚进入放映中的电影院会看不清座位号
为什么有的人会得夜盲症
为什么色盲的人不能辨别颜色
为什么我们看不见红外线和紫外线
蒙娜丽莎的微笑为什么会有“神秘感”
为什么“3D电影”能让你“身临其境”
“眼见”一定“为实”吗
看着迎面驶来的火车，为什么会觉得自己乘坐的不动的火车却在“前进”呢
为什么交通规则采用“红灯停，绿灯行”
绿色会使眼睛舒服些吗
为什么连续转圈之后会感觉天旋地转
盲人的听觉比正常人更敏锐吗
为什么人的鼻子远不如狗鼻子灵敏
越饿鼻子越灵吗
为什么“辣”不是一种味道
“舌尖尝甜，舌根尝苦”这句话对吗
味精对身体“有害”吗
舌头知道金属的味道吗
男和女谁更“耐痛”
为什么阿司匹林能镇痛
麻醉剂是如何发挥作用的
为什么有人听到优美的音乐时会看到颜色
人只有五种感觉吗
学习与记忆 记忆可以保存多久
为什么电话号码容易忘
为什么游泳学会后就不会忘记
为什么有时看见熟悉的面孔却想不起名字
记忆保存在哪里
人脑储存记忆和电脑储存信息一样吗
人从几岁开始记事
为什么我们记不得婴儿时的事
催眠能唤醒隐藏的记忆吗
没有脑的动物会有记忆吗
鱼有几秒钟记忆
奖励和惩罚，哪种方式能促进你的学习
为什么看恐怖电影时音乐刚响起人就开始紧张
为什么会“一朝被蛇咬，十年怕井绳”
人为什么会遗忘
为什么单词要背好几遍才能记住
为什么会产生似曾相识的感觉
为什么有时想忘却忘不了
为什么痛苦的记忆格外难忘
学习环境为什么需要安静
体育锻炼可以促进记忆吗
为什么目击者的证词会出错
为什么记忆会被扭曲
为什么会“记得”不曾发生过的事情
记忆可以被操纵吗
思维与智力 福尔摩斯是如何探案的
齐白石画虾时使用什么样的思维
为什么职业棋手“独具慧眼”
为什么专家解决问题更容易
为什么检察官觉得案件内有隐情
为什么有些人害怕乘坐飞机
女生比男生聪明吗
为什么获最高数学奖和诺贝尔奖的多是男性
为什么有时简单的问题看上去很难解决
为什么会有灵光一现
为什么静思未必有效
学习成绩差是智力低造成的吗
怎样知道一个人聪明不聪明
天才就是智商高吗
天才是天生的还是后天练成的
小时候聪明长大就聪明吗
为什么小鸭子会认“他”当妈妈
青年才俊为什么会沦为校园杀手
情绪智力高手是可以练就的吗
是否有让人在生活中更加成功的“智力”
你能“看见”别人在想什么吗
我们可以改变思维吗
为什么“笨人”不笨
为什么大脑结构异常或损伤者中会出现“奇人”
睡眠与梦境 什么是睡眠
我们为什么需要睡眠
每天睡多长时间最合理
睡觉时我们的大脑在干什么
为什么青少年不要经常“开夜车”
为什么提倡午睡
人为什么会被催眠
催眠能用来安眠吗
催眠为什么能激发潜能
数数能帮助入睡吗
为什么安静、舒适的环境有时反而无法使人入睡
为什么老人上床睡不着，坐下打瞌睡
经常做梦会影响睡眠质量吗
做梦到底对人好还是不好
为什么有时越睡越困
梦是预言未来，还是回放过去
为什么做梦的感觉十分逼真
动物的睡眠和人一样吗
动物也会做梦吗
做梦时对时间的感受是否比实际要快得多
梦是不是彩色的
为什么说有些噩梦是疾病的信号
夜惊和噩梦是一回事吗
睡姿对做梦有影响吗
为什么有人大笑后倒地即睡
打呼噜是病吗
睡觉时为什么会磨牙
磨牙是病吗
人为什么会梦游
要不要唤醒梦游者呢
梦游中人都干些什么呢
性格与情绪 为什么“江山易改，本性难移”
性格可以塑造吗
性格与血型有关吗
通过手相能了解一个人的性格吗
星座会影响人的性格吗
为什么有些人性格内向，有些人性格外向
内向性格好还是外向性格好
为什么有些人会害羞
说谎究竟是好还是坏
人从什么时候开始会说谎
测谎仪是怎么回事
青春期为什么常会有叛逆行为
为什么“少年不识愁滋味”
为什么有的电影不让孩子看
人为什么会喜极而泣
为什么说“笑一笑，十年少”
为什么高兴时会又蹦又跳
黑暗为什么让人恐惧
为什么拥挤的环境让人易怒
人为什么会愤怒
为什么会怒发冲冠
为什么人会伤心
极度悲伤时会一夜白发吗
为什么女性更容易哭
人感到害怕是因为“胆小”吗
为什么害怕时会发抖、出冷汗和牙齿打颤
为什么紧张时会心惊肉跳
如何应对紧张情绪
为什么你要学会“分心”
为什么写日记可以改善情绪
为什么你竭力掩饰，却还是流露出了真实情绪
微笑就一定代表开心吗
人类有多少种情绪
为什么从小到大人的感情越来越丰富
为什么人类会进化出悲伤和恐惧情绪
情商可以测量吗
情商可以培养吗
情商的高低与成功有关系吗
为什么遇见喜欢的人心会怦怦跳
人为什么会互相喜欢
存在永恒的爱情吗
人为什么会“随大流”
为什么人们乐于相信和传播“谣言”
为什么做了好事会感到高兴
为什么做了坏事没人知道也会感到亏心
为什么青少年更容易有网瘾
青少年做事为什么容易“三分钟热度”
为什么人会对事物产生美感
什么样的脸最美丽
为什么人对某些事物特别感兴趣
为什么看不感兴趣的书时特别容易犯困
为什么双胞胎的性格往往很像
为什么双胞胎的性格不会完全一样
导言
为什么我们要了解脑
人类探索自我，经历了漫长的旅程。我是谁？人活着是怎么一回事？灵魂真的存在吗？我们如何感知到世界的缤纷灿烂？那些难忘的记忆和喜、怒、哀、乐是如何形成的？大脑如何思维？为什么大千世界中人们的个性、风格迥异？为什么性格乖戾、生活不能自理的真实“雨人”金·皮克却拥有超常的记忆，能够做到一目十行，且过目不忘？由古至今，这许许多多的问题吸引了无数智者去思考和研究。
犹如深邃浩瀚的宇宙，人类的大脑蕴藏着无穷秘密。大脑是人体内结构和功能最为复杂的组织器官，是人类一切精神活动的物质基础。历经千百万年的进化而形成的人类大脑，包含了多达千亿的神经细胞（神经元），这些细胞间以一种高度有序、高度特异的方式相互联结并形成网络（神经网络），以应付不断变化的复杂环境，并使人类具备处理各种复杂问题的能力。
人类之所以有别于其他生物，成为万物之灵，正是由于我们具有高度发达的大脑。人脑高级认知功能的形成和不断发展，使得人类成为有个性、有感情、有思想的生命体，具备了掌控世界的能力。通过功能各异的神经元的分工协作，大脑成为接收外界信号、产生感知觉、形成意识、进行逻辑推理、发出指令以付诸行动的总指挥部，它掌管着我们的语言、感觉、思维、记忆、情绪、行为等高级活动。脑的活动不仅使我们能够看到千姿百态的世界，能够听到动人心弦的音乐旋律，更重要的是使我们能够思考、创造、认识和改造世界。
人类大脑可以在瞬息间对海量的外界信息进行高度复杂的处理，它的工作原理为计算技术的发展提供了重要启示，而计算机的发展又向人类的智力提出了前所未有的挑战。人们之所以把计算机称为电脑，就是因为人们认为计算机能做的事情与我们的大脑相似。1997年5月，一场别开生面的国际象棋比赛轰动了全世界：超级计算机“更深的蓝”与享誉世界棋坛的特级国际大师卡斯帕罗夫展开人机对弈。经过9天6局的激战，“更深的蓝”最终以两胜三平一负的战绩战胜了大师。落败的卡斯帕罗夫在赛后说，他在与“更深的蓝”下棋时感觉计算机的决定富有“智慧和创意”，是他所不能理解的。
这场“人机大战”提出了一个耐人寻味的问题：机器脑可以比人脑更加聪明，甚至能够在不远的将来代替人脑吗？
人脑具有智慧、能思维，但更重要的是，人类所独有的精神活动还包括了人与人之间的情感交流和社会性，这是计算机所不具备的。计算机缺乏灵活的判断力、创造力和情感，而情感恰恰是人类智能优势的基础。人脑的所有智能显然不可能全部存在于一个无生命的机器中。计算机依靠人类事先为之设定的程式语言来进行工作，而人脑在社会环境和社会交往等因素的影响下，处于动态的进化、升华过程中，能不断创新，这是计算机（机器脑）依靠自身的能力不可能达到的。
但是，计算机无疑能大大增强人脑收集海量信息的能力，大幅度扩展人脑利用推理探索事物的空间。如何将无生命的计算机与人脑的创造力和判断力结合起来，充分利用“人机交互”的强大功能为人类服务，是众多科学家为之努力的目标。例如，科学家已能用大脑发出的信号来直接操纵假肢，使失去双腿的人犹如常人一样行走自如。
大脑赋予了人类智慧、爱情、记忆和美梦，然而大脑的种种疾病也会严重影响人类健康、生活质量和家庭幸福。近一个多世纪以来，科学家对于脑疾病的研究从未停止过，精神分裂症、抑郁症、老年痴呆症、帕金森病等脑部疾病已成为当今医学界的重大研究课题，而这些疾患防治对策的重大突破，从根本上来说取决于对脑工作原理的认识。从事基础研究的神经科学家正和临床医学家紧密合作，取得了显著的成绩。
人脑的结构十分精细，实施的功能极其复杂，人类探索脑的奥秘需要从分子、细胞、系统、全脑和行为等不同层次进行研究和整合，需要来自不同研究领域科学家（神经科学家、医学家、数学家、计算机专家、社会学家等）的加盟和协作。从20世纪90年代开始，世界各国在这一科学领域投入了大量的人力和财力，脑科学的研究正方兴未艾，其研究成果无疑将为人类更好地了解自身、保护自身和防治脑疾病等方面做出重要的贡献。
这是一个充满着期待和挑战的脑科学时代。本卷围绕“大脑与认知”这一主题，从七个方面展开探索大脑之旅。我们将与你一起分享“大脑与神经”的鬼斧神工，寻觅“感觉与知觉”的精妙绝伦，品味“学习与记忆”的玄奥精微，感受“思维与智力”的深邃浩淼，体验“睡眠与梦境”的神秘莫测，了解“性格与情绪”的变幻无常，剖析“大脑与健康”的千汇万状。希望本书的许许多多“为什么”能够激起你对脑科学的热情和热爱，并一起来探索大脑的无穷奥秘。（李涛 杨雄里）
【微博士】 精神活动源于心脏还是大脑
众所周知，大脑是人类精神活动的物质基础。但在17世纪以前，人们可不是这样认为的。医学之父希波克拉底就认为，每个人身上都有血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁四种体液，这四种体液在不同人身上的比例是不一样的，因此导致人们具有不同的精神活动以及相应的行为方式。多血质的人血液占优势，性情活跃、动作灵敏；黏液质的人黏液占优势，性情沉静、动作迟缓；胆汁质的人黄胆汁占优势，性情急躁、动作迅猛；抑郁质的人黑胆汁占优势，性情脆弱、动作迟钝。17世纪以前，人们还有一种普遍认同的观点，即心脏是人类精神活动的发源地，这也是为什么人们迄今还在沿用“心理活动”这一术语，并将其等同于“精神活动”的缘由。
【微问题】 你知道古埃及法老王的木乃伊中唯一保留的内脏器官是什么吗？为什么？
【关键词】 脑 认知 脑科学
大脑与神经
看头颅就能知道人的好坏吗
你的额头很高吗？那你算得上“天庭饱满”，有福气且聪明。你长得“尖嘴猴腮”吗？那你看着就不像个好人。这些算命先生经常挂在嘴边的话，在历史上曾经风靡一时，直到现在仍然有不少人相信。那么，这样的说法真有道理吗？
在历史上，这种依据颅骨（即脑壳）的长相而对人的智力和品性做出判断的方法，称为“颅相学”，创始人是19世纪初的一名医生加尔。加尔医生认为，人的各种能力和性格是由脑的不同区域决定的，人在哪些方面比较有特点，相应的脑区就发达，对应的颅骨也就突出。加尔能说会道，到处演讲，赢得了许多信徒，甚至成为上流社会的座上宾。他的一位后继者写的有关颅相学的书，销量一度排于《圣经》之后位列第三！
加尔的这些结论，来自他从小开始对同学的观察。有一位记忆超群的同学有一双鼓起的眼睛，他就认为脑的额部和记忆力有关。又有一位同学耳朵上方的颅骨突出，而这位同学小时候喜欢虐待动物，长大以后又成了一名外科医生，于是他就把这部分脑区和“破坏性”联系了起来。在分析了众多实例后，加尔医生把颅骨分成了27块区域，分别代表27种不同的特性。他开始广收门徒，传播他的颅相学。
虽然信者众多，但不信的人也不少。生理学家马让迪就与加尔的传人施普尔茨海姆开了个天大的玩笑。马让迪保存有大科学家拉普拉斯的脑，施普尔茨海姆听说以后，千方百计想要看一下。结果马让迪拿了一个白痴的脑给他看。施普尔茨海姆不知是计，拿着白痴的脑袋赞不绝口，还煞有介事地评点了为何这是个聪明脑袋的缘由。当然，这变成了一个大笑话，也间接否定了颅相决定性格特点的说法。
颅相学之所以不靠谱，错误在于它仅仅根据特例和表面现象就下了一般性的结论，既没有进行对照实验，也没有做统计分析。不过，虽然从总体而言颅相学的结论是错误的，但以后的研究证明，不同的脑区确实负责实施不同的功能，这也算是加尔对科学意外的贡献吧。（顾凡及）
颅相学在19世纪上半叶很有市场，这是1848年美国《颅相学》杂志封面上画的颅分区图
【微博士】 你有没有“反骨”
远在加尔提出颅相学之前，中国古代就有按颅骨形状推测人品的说法，不过那时并未把颅骨和脑联系起来。《三国演义》中就讲到，魏延救了黄忠来投靠刘备，诸葛亮就以“吾观魏延脑后有反骨、久后必反……”为由要杀魏延。那么这有没有道理呢？其实，所有人颅骨的数目都是一样的，不会有人多出一块“反骨”。一般人所说的“反骨”多指脑后突起的枕骨，魏延的枕骨可能特别突出，这几乎使他无辜丧命。事实上，魏延被刀下留命后，也没背叛蜀汉。因此，一块突出的骨头并不能说明某人有“造反的潜质”。
【实验场】
请你调查一下班级同学的脑袋，看看有多少圆脑袋、多少长脑袋、多少扁脑袋，然后用一个简单的标准（比如三门学科的总分）来比较一下，看看脑袋的形状是不是决定了这个人的聪明程度。
谁让我们的嘴巴说话
不同的脑区担负着不同的功能，这一说法并不因为加尔医生的颅相学被否定而变成伪科学，相反，有不少科学家相信这一论断，而来自法国的解剖学家和医生布罗卡则给出了坚实的科学根据。
皮埃尔·保尔·布罗卡
一天，布罗卡医生收治了一位名叫莱沃尔涅的患者。这位病人由于中风而失去了言语能力，他唯一能发出的声音是“他”。问他叫什么名字，他的回答是“他”；问他住在哪儿，回答依然是“他”；所以，人们干脆把他称为“他先生”。“他先生”虽经布罗卡医生极力救治，但最终回天乏术，6天之后撒手人寰。在他死亡后，布罗卡医生对他的尸体做了解剖。结果发现，“他先生”的左侧脑前下方有一块区域大范围软化，凹陷了下去。布罗卡因此推断，这个地方可能是控制人说话的一个区域。在以后的两年中，布罗卡医生特别留意了类似的患者，结果又发现了12个相似病例。不过，如果患者右侧脑的相应部位有这样的病变，却并不影响患者的说话。布罗卡由此说了一句名垂青史的话：“我们用左脑说话！”
从此，人们认识到，左右脑的功能可能不尽相同，也许各司其职。作为对布罗卡的回报，人们把左脑上那一块主管说话的地方就称为“布罗卡区”。当然，大脑皮层上的各个部分虽然各司其职，但也并非毫不相干。有些简单或者特定的功能并不一定需要全脑都参与，而一些比较复杂的功能，那就不是单独一小块脑区所能负责的，这时候，就需要动员好几个区域一起协同工作才能把事情干完。比如：布罗卡区（见上图B区）是负责说话的，而不远处的韦尼克区（见上图W区）是负责理解语言的。如果布罗卡区正常，但韦尼克区受到损伤，那么患者虽然能讲话，但可能满嘴胡言乱语，别人说的话他也无法听懂。因此，要准确地完成对话，这两个区域都必须完好无损，而且它们之间的联系也必须通行无阻。（顾凡及）
图中的紫色区域标出的是布罗卡区，它主管人的说话；绿色区域标出的是韦尼克区，它负责理解语言
【微博士】 大脑皮层的分工
大脑的表面并不是“铁板一块”，它其实分为四个区域，称为额叶、大脑皮层的分工顶叶、颞叶和枕叶。每一个区域管着自己的一堆事情。额叶主管抽象思维、做计划和运动；顶叶主管躯体感觉、空间知觉以及不同感觉的融合；枕叶主管视觉；颞叶主管听觉，也帮着枕叶识别物体，左侧颞叶还主管言语。
【微问题】 颅相学已经被否定了，那么看人的面相（包括表情）能看出人的性格吗？
【关键词】 脑 大脑皮层 颅相学 布罗卡区
神经细胞千姿百态，不过它们都有一个细胞体，从这个细胞体上会发出很多突起，这些突起和相邻细胞的突起联系在一起，传递信息
为什么神经系统不是一张连在一起的网
卡哈尔用高尔基染色法得到的第一张神经组织（鸡的小脑）的图片
人体中的血管是彼此连通的一张网，血液就在里面流动到身体各处。所以曾经有人以为神经系统可能也是一个网络，信息就在这张网里面流动。说来叫人难以相信，为了这个问题，甚至有两位诺贝尔奖得主在领奖时还针锋相对地争论起来了呢。
人们早就知道，生物的组织都是由一个个的细胞组成的，这就像房子是由一块块的砖头搭砌起来一样。那么切一块神经组织到显微镜底下看一看不就可以知道答案了吗？问题没有那么简单。原来，神经细胞（在科学上往往称为“神经元”）不仅很小，而且彼此密集地挤在一起，颜色也很均匀，这就像用一支白笔在白纸上画出来的图画一样，如果不经过特殊的处理，很难看清其中有什么结构。1872年，意大利有一位住院医生高尔基偶然把一块脑组织浸到了硝酸银溶液里，过了好几个星期他才想起这件事，当他用显微镜观察的时候，发现上面有非常复杂的花纹，在一团缠结的网络中散布着许多黑色的斑点。这使他第一次看到了脑组织的内部结构。据此他认为脑内部的结构是相互连结成一体的一个网络。
1887年，西班牙医生卡哈尔第一次看到了高尔基对脑组织染色的图片，不禁深深地为之着迷。回去以后，他把这种方法加以改进，并对许多脑组织进行了染色。他坚信生物系统的统一性，既然其他的生物系统都是由一个个细胞构成的，那么神经系统也应该如此，也就是说，看到的黑色斑点正是神经细胞的细胞体。不过神经细胞和其他细胞的结构有所不同，它从细胞体上向四面八方发出许多细枝（科学上称为“突起”），这些突起相互靠得很近，所以看起来就好像连在一起似的，其实细胞还是彼此分开的。但是因为两个相邻细胞接触处的间隔实在太小了，用光学显微镜根本就看不见，所以尽管卡哈尔是对的，但是高尔基还是坚持己见。两人在1906年分享诺贝尔奖的领奖大会上的发言中还争论了起来。
直到20世纪50年代有了电子显微镜以后，这个问题才最终尘埃落定，人们真正看到了这种接触处（科学上称为“突触”）确实隔有一条夹缝（科学上称为“突触间隙”）。神经细胞和神经细胞彼此是分开的，而并不是如高尔基认为的那样是一张连在一起的网。卡哈尔是对的，不过后来人们又发现在少数情况下，某些突触间隙实在太窄了，以致一些物质可以直接从一个神经细胞流到和它紧靠的另一个神经细胞里，因此，高尔基的想法也不是一无是处。（顾凡及）
神经元通过突触相互连结成网络，如果不用电子显微镜还真看不清神经细胞究竟是彼此分开还是互相连通的
【微博士】 所有的神经细胞都一个样吗
这里其实只画出了一小部分不同类型的神经细胞，实际的类型数可能超过100种。事实上，没有两个神经细胞的形状是完全一样的
看了神经元的“标准像”，千万不要误认为所有的神经细胞都是这个样子。其实神经细胞有各种不同的类型，即使大致分一下也有上百种之多。“标准像”画出的其实只是其中的一种。这种神经元有一根很长的突起，称为轴突，它可以把神经信号传送到比较远的部位。但是还有许多神经细胞只有很短的轴突，甚至根本就没有轴突，它们只能和邻近的细胞交换信息，关于它们的确切作用现在还所知不多。
死掉的脑细胞会得到补充吗
我们经常担心脑细胞会不会死得过快过多；以前，人们还认为成人脑中的神经细胞只会死一个少一个，而不会再产生新的细胞。后来，科学家在做动物实验时，发现它们的某些脑组织每天都在产生新的细胞，例如主管学习和记忆的一个叫作海马的结构就是如此。不过，如果这些新生细胞不活动，那就会很快凋亡。因此，为了使这些细胞存活下来，就要让动物执行各种任务。完成的任务越复杂，细胞存活的可能性就越大。这也就是人，特别是老年人需要多动脑筋的原因之一。多动脑子，可以让新生脑细胞保持活力。当科学家弄清楚神经细胞再生的原理以后，就有可能找到治疗脑损伤和老年痴呆之类疾病的方法了。（顾凡及）
【微博士】 人脑中有多少个神经细胞
人脑中大约有1000亿个神经细胞，这个数目大致和我们已知的银河系中星星的数目差不多。每个神经细胞都会和许多其他神经细胞形成突触联系，多的时候可以联系10000个突触。
【科学人】 卡哈尔
卡哈尔最初想当个画家，为了了解人体的结构，他向当外科医生的父亲学习解剖，不料由此迷上了解剖学。他用在古巴当军医两年攒下来的全部积蓄买了一台显微镜，有了这台显微镜，他就可以日以继夜地观察神经标本。他的绘画天赋也帮助他把看到的死标本画得栩栩如生。正是由于他提出了“神经元学说”，现在人们通常都把他视作神经科学之父。
【微问题】 既然神经细胞轴突的长短差异很大，那么控制脚趾运动的神经元（它的细胞体在脊髓里）的轴突会有多长？
【关键词】 神经元 突触 神经细胞再生
神经里面有电吗
加尔瓦尼用两种不同的金属同时接触蛙腿的神经和肌肉时引起蛙腿收缩
18世纪末，意大利医生加尔瓦尼注意到一个奇怪的现象：当人们用解剖刀接触蛙神经肌肉标本（就是剥离出来的一块带有神经的肌肉标本）的神经时，如果正好遇到打雷等放电现象，肌肉就会产生收缩；而如果外界没有放电，用刀片接触神经并不会使肌肉产生收缩。后来他又偶然发现，挂着蛙腿的铜钩不小心接触到铁器时，蛙腿也会产生收缩，并且和外界有没有放电无关；但这个时候蛙腿要产生收缩，一定是两种不同的金属相接触，如果是同一种金属，蛙腿并不会收缩。针对这些神奇的现象，加尔瓦尼提出了下面的假设：脑分泌的“电液”通过神经传到肌肉，从而使肌肉收缩。
加尔瓦尼
加尔瓦尼的解释受到了不少人的追捧，意大利物理学家伏打一开始也是加尔瓦尼的信徒，但后来，经过亲自实验后，他对加尔瓦尼的假设产生了怀疑。他认为，打雷时刀片接触蛙腿神经的实验只能说明电是对神经肌肉的有效刺激物，而不能说明蛙的神经肌肉内部有“动物电”。加尔瓦尼的铜钩实验也只能说明，当两种不同的金属接触时能产生电。受到启发的伏打将不同的金属堆积起来，发明了伏打电池，从此人们才有了能源源不断地供给电流的电源。
为了回应伏打的批评，加尔瓦尼用神经的断端接触肌肉表面，结果也能引起蛙腿收缩。由于这里除了神经和肌肉本身之外没有任何其他东西，因而能够确凿地证明，神经本身确实有电，神经正是靠电信号来传递信息的，包括指挥肌肉收缩的命令。（顾凡及）
神经细胞之间怎样传递信息
我们已经知道，神经细胞之间靠得很近，但在根本上是彼此分离的。可是，我们分明也知道，只要脑子有想法，我们的手脚或者其他部位，就能够迅速做出反应。那么，神经要把信号从大脑传输到目标位置，又是怎么进行的呢？
人们曾经以为，信号既然在神经系统里传得很快，那么在突触处一定是上一个神经细胞把电变化直接传给下一个细胞。不过后来也有人有不同看法，认为可能有化学作用参与其中。也就是说，当上一个细胞的电信号传到突触前的末梢时，从末梢里分泌出某种化学物质释放到突触间隙，然后迅速扩散到下一个细胞的细胞膜上引起它的变化。这个想法酝酿了很久，可惜的是一直找不到证据。
1921年，在奥地利的维也纳，一个春寒料峭的复活节之夜，生理学家勒维在忙碌了一天之后进入了梦乡。关于神经细胞之间如何传递信息的问题已经困扰了他20年之久，一直没有找到答案。正所谓“日有所思，夜有所梦”，他梦到了验证这个问题的一种实验方法。勒维猛然醒了过来，匆匆在纸上把这个想法记了下来，旋即又倒头呼呼大睡。
第二天早上刚醒来，他就急忙看那张纸，但是令他万分沮丧的是，他竟连一个字也认不出来，因为字迹实在太潦草了。勒维在后来的回忆中说，那是他一生中最沮丧的一天。好在幸运之神对他特别眷顾，第二天晚上，他居然又做了同样的梦。这次，他再也不敢粗心大意了，立刻披衣而起直奔实验室进行实验。
他把两颗泡在营养液中的蛙心连结起来，然后刺激控制一颗蛙心搏动的神经，使其心跳变慢，结果另一颗没有受到电刺激的蛙心的搏动也变慢了。这说明受到刺激的第一颗蛙心的神经分泌了某种化学物质，这种化学物质进入了营养液，又流过了第二颗蛙心，使得它做出了类似的反应。于是，勒维以此证实了神经活动确实会分泌化学物质（以后人们把这一类化学物质称为“神经递质”），从而对其他细胞起作用。勒维也因此获得了诺贝尔奖。（顾凡及）
勒维和他的同事们正在一起做实验
勒维实验的示意图
【科学人】 埃克尔斯
你注意到没有，勒维的实验不但是对外周神经做的，而且作用的是心肌细胞而不是另一个神经细胞。因此，实际上它并没有解决神经细胞之间信息传递的问题。不少人还是相信，在脑内的神经细胞之间还是通过电信号相互作用的，这些人中也包括后来获得诺贝尔奖的澳大利亚生理学家埃克尔斯。
后来，越来越多的证据表明，脑中的神经细胞之间也是通过化学物质相互作用的。埃克尔斯为此感到十分沮丧，但是他的好朋友、科学哲学家波普尔却仍然鼓励他继续探索。埃克尔斯听从了他的劝告，重新振奋精神投入研究，最后终于在中枢神经细胞之间的化学传递方面做出了巨大的贡献。他说道：“事实上，我甚至学会了可以在自己珍视的假想被驳倒时感到高兴，因为这也是一种科学成就，从对错误的纠正中可以学到许多东西。”以后，通过进一步的研究发现，虽然绝大多数神经细胞之间确实通过化学物质进行信息传递，但是也有些神经细胞彼此之间的间隙非常小，使一个细胞的电信号可以直接传到另一个细胞中去。
【微博士】 眼镜蛇咬人为什么会致命
眼镜蛇在咬人的时候，从它的毒牙中分泌出毒液进入人的血液，毒液中的化学物质可以和神经与肌肉接头处的肌肉中的受体（一种特殊的蛋白质，接收神经递质的信号，并做出反应）结合，这种结合非常牢固，需要几天时间才能去除。在这期间，肌肉（包括控制呼吸的呼吸肌）无法接受来自神经的命令，人就没办法呼吸，只能窒息而死。
【微问题】 电传递看上去更为直接，速度也更快，那么绝大多数生物神经细胞为什么要采用化学传递的方法呢？
【关键词】 电信号 信号传递 神经递质
为什么敲到膝盖会踢脚
也许你有过这样的经验，医生要你摆一个二郎腿的姿势，然后他用一把小锤子轻敲上面那条腿膝盖的下端，如果你一切正常的话，脚就会不由自主地踢起来。这是为什么呢？
原来，医生做的是膝跳反射实验。他用锤子轻击的是一根肌腱，这根肌腱连着你大腿前面的一大块肌肉（伸肌）。肌腱被敲击后，自然拉伸了这块肌肉。肌肉中的牵张感受器由此发出神经冲动，并沿着感觉神经传送到脊髓中的运动神经细胞，使它兴奋起来。这个运动神经细胞随后也发出神经冲动，并沿运动神经再传送回这块伸肌，使它收缩，脚就这样向上踢起来了。与此同时，感觉神经还把神经冲动传送到另外一个“中间神经细胞”，这个神经细胞减弱了大腿背面的另一块肌肉（屈肌）的活动，这样就削弱了原来牵制伸肌收缩的力量。这番此消彼长的结果，就更有利于脚踢起来了。
由于在这整个过程中，只牵涉到很少几个神经细胞，而且整个过程到脊髓就都完成了，根本不用大脑的参与，因此，脚在踢出去的时候，是一种完全无意识的行为，也就是说在我们意识到这一切以前，这个过程已经结束了。医生就是用这样一种简单的实验来检查你的膝跳反射，从而检查这一段神经回路是否正常。（顾凡及）
膝跳反射：用小锤轻击膝盖下方的肌腱牵伸肌肉，就会反射性地引起肌肉收缩而使脚踢起来
为什么吃河豚鱼会被说成“拼死吃河豚”
1975年1月，在日本的主要报章上都登载了一条新闻：被日本政府正式授予“活国宝”称号的著名歌舞伎演员坂东三津五郎，因食用河豚中毒不治。起因是他和朋友到京都的一家高级餐厅里用餐，他要了四份河豚鱼肝。坂东三津五郎太自信了，反复强调说这绝毒不死他。因为他太有名了，厨师不好意思拒绝，只能满足了他的要求。不料，悲剧就此发生。坂东三津五郎刚刚吃完河豚鱼肝，就全身麻痹和抽搐。尽管采取了紧急送往医院救治的措施，他还是在7小时后不治身亡，真可谓“拼死吃河豚”了。这次事件不但让坂东三津五郎丢了性命，倒霉的厨师也因为违法供应过量的河豚鱼肝而丢了厨师执照。
那么，河豚鱼为什么这么毒呢？河豚是一种生活在近海和流注入海的江河中的鱼类。虽然一些美食家认为河豚是无上的美食，但食用它们具有很大的风险，因为在它们的卵巢、肝和皮肤等器官中都含有剧毒的河豚毒素。只需1～2毫克河豚毒素，就足以杀死一个人。一条河豚鱼中所含的毒素，足以杀死好几十个人。可是吃过河豚鱼的人都说好吃，他们往往抵挡不住这种美食的诱惑，而一吃再吃。甚至民间有这样的说法：吃河豚鱼的是傻瓜，不吃河豚鱼的也是傻瓜。
河豚鱼：美食还是毒药？吃还是不吃
那么，河豚毒素的毒性为什么那么强呢？原来它的作用是让钠离子不能通过细胞膜，从而使神经细胞不能发放神经冲动。神经细胞一旦失效，就不再能指挥肌肉的运动，由此导致肌肉麻痹，直至呼吸停止，最终死亡。有一位日本厨师是这样告诉人们的：“这是一种非常痛苦的死亡，虽然你神志清醒，但是你既不能说，也不能动，并且很快连呼吸都停止了。”（顾凡及）
想到马上就能做到吗
当我们想举手回答问题，我们的手就举了起来，似乎根本不需要时间；当我们想逃跑的时候，能拔腿就跑，好像也不需要时间。所以有一段时间，人们曾经以为，神经冲动在神经上是以光速传播的。但是生理学家和物理学家亥姆霍茨却不那么想。
神经冲动在轴突上传导
1848年，亥姆霍茨做了一个实验：他制备了一块带有神经纤维的蛙肌肉标本，刺激神经纤维就会引起肌肉收缩。这根神经纤维比较长，使他可以方便地在神经纤维的不同点上施加电刺激。亥姆霍茨分别记录了从施加电刺激到产生肌肉收缩所经过的时间，结果发现，当刺激点离开肌肉5厘米时比离开1厘米时多花了0.0013秒。这样，他就算出了神经冲动在这条神经纤维上的传导速度，这个速度大约是30米/秒。
以后，科学家发现神经纤维的传导速度也不是千篇一律的，它和神经纤维的粗细，以及是否在其外表间隔地包裹有绝缘层（称为髓鞘）有关。神经冲动在神经上的传导速度从最低的2米/秒一直到最高的120米/秒——这个速度也只是声音在空气中传播速度的1/3，比光速的30万千米/秒差得实在太远了。（顾凡及）
【实验场】 检查膝跳反射
按照刚才的说明，对你的一位朋友试验一下，看看他的脚是否踢实验场起来。如果你以前没有这样的经验，要多试几次才能成功。另外，要注意是轻敲，而不是重重地击打。
【科学人】 霍奇金
霍奇金（右）和赫胥黎（左），一对好伙伴
关于神经冲动是怎样产生和传播的问题，有两位科学家做出了突出贡献，他们是英国的生理学家霍奇金和他的合作者赫胥黎，他们因此获得了1963年度的诺贝尔生理学医学奖霍奇金早年在剑桥大学攻读生理学，同时还选修了数学和物理学。尽管这使他的学生时代忙得不可开交，但是后来却因此收获丰硕。因为他不仅是生理学研究领域的翘楚，而且精通数学和物理，这才使他有可能把生理学实验和数理分析紧密地结合起来，解开了神经冲动的产生和传播之谜。
【微问题】 如果人脑中的神经纤维上没有髓鞘，那要使神经冲动保持同样的传播速度，就只有使神经纤维变粗。这可能带来什么问题？
【关键词】 膝跳反射 脊髓 神经冲动 河豚毒素
爱因斯坦的大脑和我们的有什么不同
我们常常羡慕一些特别聪明的人，也会情不自禁地说，要是我有那么聪明就好了。在评选对人类贡献最大的科学家名单中，有两个人总是名列前茅，一个是牛顿，另一个是爱因斯坦。人们在惊叹他们的聪明睿智之余，总会不由自主地想：他们的脑袋肯定与众不同吧。其实，科学家也是这么想的。可惜，牛顿的脑已经无从获得，所以，人们就对爱因斯坦的脑进行了研究。
非常幸运的是，爱因斯坦过世以后，他的脑被进行尸检的病理学家哈维带回了家。哈维从各种不同的角度对爱因斯坦的脑拍了照，然后切成240块保存起来。
所有人第一个冒出来的想法就是，爱因斯坦的脑袋应该比一般人大。可惜，这个猜测错了！爱因斯坦脑的重量只有1230克，而一般人的脑平均重1400多克。也就是说，爱因斯坦的脑比一般人的脑还轻一点。所以科学家必须从其他方面找原因。
美国神经科学家戴安蒙在对大鼠做实验时发现，生活在丰富多彩的环境中的老鼠，其脑中的胶质细胞所占的比例要比无所事事的鼠脑高，而一般的观点也认为，前一类鼠要比后一类鼠聪明一些。既然爱因斯坦是那样的聪明，那么他的脑是不是也有这样的特点呢？带着这个疑问，戴安蒙向哈维要来四块脑片，并对其中神经细胞和胶质细胞的数目分别进行了统计。另外，研究小组还获取了11名平均年龄为64岁的男子的相应脑片作为对照，以神经细胞的数目和胶质细胞的数目的比值作为指标，比值越小，表明胶质细胞越多。研究的结果发现，所有四块脑片中爱因斯坦脑中的这个比值都要比对照组小，特别是其中显示左脑第39区（这个区域和语言以及别的一些复杂功能有关）的那块，更有明显的差别。由于一般认为胶质细胞的一个主要功能是支持