先看第一个关键词:无限潜能。当我们说到一个人的潜能时,往往包含两层含义:一是出生前就设定好的那部分,它决定实力的下限;二是未来可以达到的高度。这也正是我们大脑工作的底层原理:一半靠预设好的基因,一半看后天成长的环境。具体来说,我们的大脑来到这个世界上时,并不像很多人认为的是一张白纸,它其实自带“出厂设置”。比如,我们的大脑会提前做好学习语言的准备。你可能看到过婴儿模仿成人吐舌头。别小看这个动作,在大脑中这是个挺复杂的过程,需要把视觉信息转化成具体动作。但这个动作我们根本不用刻意练习,视觉神经不需要学习如何找到大脑深处的目标,只需要跟随分子信号就能精准抵达。这是因为,基因里已经设定好了这种能力。

再比如,婴儿在出生后的头几个月里,对世界上任何一种语言的语音都极其敏感,能够分辨出成年人都听不出来的细微音调差异。但随着时间推移,他们会慢慢“锁定”在自己频繁听到的那种语言上,对其他语言的辨别能力开始减弱。这并不是退化,而是大脑在主动优化:把有限的神经资源,集中分配给最常用、最重要的语言环境。这种“按需配置”的逻辑,贯穿了大脑整个发育过程。但设定好的基因并不能帮我们完成全部活动。人体的组织结构非常复杂,基因数量却非常少。我们人类大约只有2万个基因,而我们要靠这区区2万个基因,构建出拥有860亿个神经元的大脑。这又该如何做到呢?答案是,在大脑刚诞生的时候,不让它发育成完全体,而是让现实经验逐步完善它。

早在200多年前,科学家就有这样的猜想:人类的大脑就像手臂上的肌肉,可以通过锻炼得到强化。后来随着技术发展,科学家打算验证这个猜想。最开始,他们用小鼠来实验。第一组小鼠生活在舒适的环境里,有充足的食物,还有转轮这样的玩具;第二组小鼠则经常吃不饱,生活在空荡荡的笼子里。实验结果是,环境确实改变了小鼠的大脑结构。良好环境下的小鼠,后来的任务中表现更好;恶劣环境下的小鼠,学习能力落后很多。科学家解剖两组小鼠的大脑后发现,优越环境下的小鼠,普遍拥有更长、更丰富的树突;而恶劣环境下的小鼠,时常伴有神经元的萎缩。类似的环境影响,在鸟类、猴子和其他哺乳动物身上也得到了证实。同样的情况会发生在人类身上吗?20世纪90年代,有科学家解剖并比较了高中毕业生和大学毕业生的大脑,发现受过高等教育的大脑,在与语言理解相关的一个区域,有着更丰富的树突。

这些实验告诉我们,一个人大脑的精细结构,可以反映出这个人的生存环境。而且,现实经验影响大脑的方方面面,无论从分子层面还是整个解剖结构,每个可测量的细节,时刻都在证实后天经验的重要性。那大脑改变自己的底层机制是什么?1949年,加拿大神经学家唐纳德·赫布提出了一个后来被广泛引用的原理:如果神经元A持续激活神经元B,那么它们之间的联系就会越来越强,越来越容易相互触发。用更通俗的话说,就是“本就一起活跃着的神经元,会更紧密地连接在一起”。你反复练习某项技能,对应的神经元就一遍遍地被同时激活,它们之间的连接就越来越牢固——这就是学习的物理基础。