人之所以被誉为“万物之灵”，是因为我们具有思维的能力，这是我们人脑所特有的功能。我们的智力缘何而来？我们如何进行思维？这是科学家和公众孜孜以求答案的大问题。随着神经科学的迅速发展，人们对脑的工作原理的认识不断推进，对“智力”、“思维”本质的探索也日益深入，美国著名的进化生物学家、理论神经科学家威廉 · 卡尔文（Willian H. Calvin）教授最近出版科普新著《大脑如何思维》［（How Brains Think）John Brockman出版社，1996年9月出版］，以生动的笔触论述了关于人类智力的重大问题：什么是智力的本质？动物的智力如何向人类智力进化？思维是如何进行的？对超人智力作如何展望？
智力是什么？当然有各种各样的定义。智商是人们常用来衡量智力高下的一个标准，但显然并非智力的全部。这就像成功的传球并非足球比赛的全部一样。也有人把智力定义为学习、作判断的能力和想象力，或者是抽象思维的能力，推理的能力，把大量信息组织为有意义系统的能力等。但是作者倾向于瑞士心理学家皮亚杰（Jean Piaget）的说法，智力就是你不知怎么办时动用的东西，他认为这个观点抓住了创造性因素这个关键，用更简洁的方式来表达，智力就是发现新的关于事物内在秩序的猜测。“出色的猜测”涵义广泛：找到问题的答案或论点中的逻辑关系，碰巧想到一个合适的比喻，建立一种令人愉快的和谐气氛或是作出机智的答复，或者预测即将发生的事，等等。
应该把智力与有目的的复杂行为区别开来，动物的许多复杂行为是先天的，并不需要学习（如鸟的啼啭、昆虫的筑巢），这些一成不变的动作模式只是高明编程的结果，而并非智力的表现。甚至是一些所谓“聪明”的动物，它们不仅有许多本能行为（如狗看管羊群，以吠声示警），也能学得若干词汇，但它们并非自己思考，而只是按令行事而已，在出现模棱两可的情况时，便不知所措，即缺乏皮亚杰的创造性要素。当然，不能否认动物的智力（例如黑猩猩有可能去解开将其系于树上的皮带，甚至能用钥匙开锁），但人类智力需要由一些附加的标准来判定，如对新的情况制定多阶段计划（这可能是在猿脑向人脑过渡中被大大增强的一面），演绎逻辑等。
那么动物智力是如何进化的呢？可能存在几种主要因素。一是群居生活，它所提出的挑战要求以一种创新方式处理问题的能力。例如，在群居的动物中，一头动物也许需要把食物藏在兽王看不见的地方，以留给自己食用。另一个因素是变幻无常的环境和气候，这种频繁变化对智力的递增积累模式是至关重要的，这导致脑的体积的增大和脑的重组。
在作者看来，人类智力的主要标志是句法，如果没有句法，人就比黑猩猩高明不了多少。野生黑猩猩约有30—40个不同的叫声来表达不同的意思，但这些叫声的组合并不表示特别的涵义，即使经过专门调教的猩猩也只能理解简单的语言，前无法表达。与此截然不同，人类虽也有约30—40个发声单元（音素），但它们本身并无意义，套至大多数音节也是无意义的，只有它们的组合才有意义。这就是说，人可能具有一种生物学（所谓的通用语法）（universal grammar），即发现特定语法规则的特性。至今人们仍然不了解我们的祖先如何越过用无意义的音素的有序组合来代替一声一义的障碍的，但这可能是在由猿向人的进化过程中发生的最重要的事件之一。研究表明，大脑中确实存在一个“语言模块”，位于左耳上方的脑区中，“通用语法”的神经元接线可能在出生时就已在其中完成。猴缺少这个外侧语言区，猿是否有这一结构尚无所知。
正是应用句法，我们把词组合起来，构筑自己对事物的思维模式，并把它转译为语言的思维语法规则，从而使听者能按相同的规则重建你的思维模式，借助句法的思维结构来判断各种可能行动的组合，我们就能扩展超前计划的能力和智力。在某种程度上，它是以下述方式实现的 :默默地自言自语，叙述下一步会发生什么，然后应用与句法相似的组合规则来评估某一情况是危险而荒谬？仅仅是荒谬？很可能发生？还是合乎逻辑的。人脑中发生了什么样事件能使我们能做到这些呢？我们的思维是如何进行的？
作者认为，思维的进行是一种达尔文过程。达尔文过程不仅在200万年中不借助于陶艺大师的巧手塑造了一个更佳的脑，也可能在长达几周的一系列世代交替的过程中，产生出越来越佳地与入侵分子相应的抗体。同样，在脑中运转的另一种达尔文过程也可能在举手投足之间对一个问题形成一种更聪颖的解答。把精神过程与其他已知的达尔文过程加以类比，来说明我们的大脑皮层如何作为一种达尔文机来实施功能，是如何对表象进行操作从而引起不同模式间的达尔文式的复制竞争，进而从杂乱无章的状态中形成一种合理的猜测，即把问题化解为大脑密码和大脑的神经回路，对高级智力功能进行探索。
作者的所谓大脑密码，是指大脑神经元产生的某些在时间上和空间上以一定方式分布的 :活动模式（时空模式），这种时空模式可以由外界的刺激所诱发。也可以由回忆而产生。一种大脑密码可能是大脑中表示一个物体、一个动作或一种抽象的活动（如一个想法）的时空模式，就像产品包装上的条形码那样表示不相似的东西。在某一特定时刻，这些不同的时空模式在大脑中不断地复制自身的拷贝，并在大脑中互相竞争，占据工作空间，当一种模式在竞争中最后取胜（或者是通过自身拷贝的扩布，或者使其他模式发生变异而与之共鸣）并赢得了足够的工作空间时，即表现为现时的有意识的思维；而在稍迟的某一时刻另一种时空模式；占据了优势并取胜，那便是思维焦点转移的时候。我们的下意识则可能是当时不起主导作用的其他活动模式。这种达尔文式的竞争过程无论是在发散性思维还是在收敛性思维时都发生。
在神经生理学研究中还没有直接观察到时空模式的复制过程。这也许是因为我们还缺乏有足够空间分辨率和时间分辨率的方法，但是作者认为他可以“放心地下这笔赌注”，这是因为“存在复制过程的最强有力的论据是达尔文过程本身，这本质上是一种复制竞争，而这种竞争又受多方面环境因素的影响，这对于把事物由杂乱无章的状态变为有条不紊确实是一种基本方法，要是脑不使用它，倒是令人惊奇的”。
在该书最后一章中，作者以酣畅的笔调论述了他对超人智力的展望，也即对以计算机的发展为基础的人工智能前景的预测。从目前人工智能的发展来看，产生有智能的机器人是可能的借助于神经科学中已发现的原理。我们能够建立一台软件通用型计算机，它能像人一样谈话，能在几个不同的抽象水平上思考。但是明显存在三点难点。首先，这种智能机器人必须与各种动物（包括人类）组成的生态系统相适应。用控制论创始人维纳的话来说：“未来的世界将是一场要求更高的斗争以对抗我们智力的极限，而不是一张舒适的软吊床，我们能躺在那里等候我们的机器人奴仆的伺候”。其次是价值问题：什么是公认的价值？如何在硅芯片中实现它们？也即如何有效地限制它对社会潜在的危害。第三个难点是如何缓和人类对智能机器人挑战的反应，这种反应可能在现时文明中造成巨大紧张。
我们应该怎么办？是打碎枷锁，优化培育，使人类变得无所不能？还是制造比人类更高明的计算机？当然我们可以兼而为之，但我们需要谨慎从事，这种谨慎的态度却又受到人类自身冲动的制约，如固有的好奇心，激烈的技术竞争；以及环境对人类文明的严重威胁等。正是由于这些冲动，作者认为，很难阻碍超级智能机的迅速发展，而这种发展将意味着我们的文明在终极的意义上与“造物主”的比赛。他提醒人们：“对于我们来说，有必要变成为一个思虑缜密的造物主，明智地对待世界及其脆弱的本性，敏锐地注意到为了站稳脚跟需要做些什么；来有效地防止倒退，从而使我们称之为文明的木屋不至于崩溃。”；
作者对智力的本质、动物智力的演化以及智力的基础（句法）的阐述主要是综合现有科学资料对本书主题的背景材料的铺垫；对思维运作机制和超人智力的论述则是作者的一家之言。通览全书，作者旁征博引，从科学到哲学，从进化生物学到神经生物学，从语言学到人工智能，在相当广阔的领域中驾驭自如，反映了作者宽广的知识面。在各章首尾，以及论述的关键处，作者又摘引了不少名家的言论，常有画龙点睛之妙。此外，作者的论述和行文还强烈地体现了其独特的个人风格，它对科学问题的剖析常有鞭辟入里的精当之见，它在就智力和意识问题的争论中表现出那种咄咄逼人的气势也带有作者鲜明的性格特点。
该书有良好的可读性。一方面，作者已特别注意用浅显生动的语言来表述深奥的科学内容。他往往从某些实例开始，循循善诱地把读者逐渐引入到神秘的科学殿堂，这不啻是在作者的引导下作一场引人入胜的科学探险。另一方面，作者出色的文采无疑为本书生色不少。特别是在论述超人智力的展望时那种挥斥方遒的气概不由得让人击掌称好。诚然，卡尔文教授是一位受读者欢迎的科学作家，这本书已经是他的第九本著作了。
本书是美国布罗克曼公司组织世界著名科学家分别撰写于1994年起推出的“Science Master Series”（科学大师佳作系列中的一册，在全世界20多个国家以12种文字同时推出。该书的中译本已竣工（杨雄里、梁培基译），不久将由上海科学技术出版社出版。无疑它将在科学的这个角落撒下一张网，从而“在这颗行星上捕获更多的下一代思想家和科学家”（哲学家丹尼尔 · 丹尼特语）。
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* 河南省焦作卫生学校