期:2021.11.03

主講人江安世院士

  題:教育5.0:腦力覺醒

  輯:莊翊琪

  稿:蔡元豪、蘇郁秦

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一、 你的故事是什麼?

外國人見面時常問一句話:「What's your story?」,我記得我在像你們一樣年齡的時候,實在沒什麼故事可以講給人家聽。二十年後,你也可以講出屬於自己的故事,但你必須現在就知道一些事情,才有機會在未來寫下精彩的篇章。

我主要把人生分成:前20年、中間20年、未來20年。

回顧我的前二十年,那時我常想:「人為什麼要讀書呢?怎麼會有人這麼傻,每天看那個書本幹嘛?既無趣、又要考試痛苦得不得了。」,所以在高中以前我是從來不讀書的,到了大學也不太讀,我的前20年歲月是覺得很笨的人才去讀書,我要去玩樂,人生有更好玩的事情要去做。

現在,也就是中間20年,我很幸運地剛剛好在做研究,而今天的主題是「腦力覺醒(brain awareness)」,教大家如何有很精彩的一生故事,只要你認識了自己的大腦就能做到。

二、 教育的演進:從語言到腦教育時代

教育其實就是關於「腦袋」,你記得的東西改變了你的腦袋、你的決定,你的硬體軟體都隨著你每一天累積的生活經驗不斷地在改變你的腦袋,然後你的腦又控制了你所有的行為,我們把這個放大來看,過去萬年來,教育經歷了幾個階段:

  1. 教育1.0只有語言、沒有文字,必須要面對面,師傳徒、傅傳子,這個時候的教育是很有限的。
  2. 教育2.0大約7000年前左右人類才有了文字,就算不見面也可以傳遞訊息,這些改變人的腦袋發育,以後人的腦袋便突飛猛進,與動物拉開了巨大的差距。
  3. 數位化與網路化:數位化已有數百年(如算術、記帳),但到了網路化,全球知識才開始真正互通,而這沒有其他動物做得到。

教育簡單的說就是「以個人為本」,你雖然學會了人類有歷史以來至今基本的知識,但你自己一個人還是有限,所以最後你進到大學,得到老師們整理好的知識,可是大學不只這樣,還要創造知識,所以受教育除了知識累積,還要學會怎麼創造,接著開始創造知識。

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三、 認識你的大腦:幹細胞與天賦

現在全球的教育都在改變,為什麼?古時候的知識,帝王說平民百姓最好不要知道,才能維持皇權地位,現在的網路化讓我們可以隨手就拿到任何知識,不限於教科書,所以知識的取得正在快速的翻轉、改變,會往哪個方向改變呢?沒有人真正的知道,今天我要跟大家分享我自己想像的三點方向:

  1. 認識你的腦袋:

既然教育是改變腦袋,腦袋又改變行為,那教育5.0一定跟腦袋有關,現在就是腦的教育時代,如果你腦袋裡面的幹細胞停止分裂,你就沒有辦法形成長期記憶,所以要不斷學習,讓幹細胞繼續分裂。

  1. 找到跟人家不一樣的地方:

慢慢觀察自己,找到一兩個跟其他人不一樣的特才,並好好發揮,要把你的個人特色發展成你的事業,如果你找到自己的特色,發展成你畢生的志業,做每一件事你都會成功而且很快樂。

  1. 發揮自己腦袋的價值:

拿諾貝爾獎的Eric Kandel,是第一個把學習記憶推到整個系統的人,學習記憶是甚麼?也就是把知識簡約化,在簡約的過程也把複雜的問題給簡單化了。到了未來,我們會知道大腦的每一層、每一個基因、每一個蛋白分子的分布,如果是小孩子要怎麼讓他們更聰明?如果是老年人要怎麼讓他們不衰退?順便刺激幹細胞的生長?這些就是未來很普遍的應用了。

而什麼是聰明?聰明就是學最少的事情、做最多的應用,人工智能是反過來,他是學很多事情,然後去做一個特殊的工作,它的好處是不會累、可以負擔的量很大,所以下一個階段的人工智慧就是可以自己做決定的人工智慧,一定是模擬自生物的。

四、 創造價值:從被拒絕到加長禮車

當你做到很獨特的東西時,價值就產生了。我剛回清華教書時,雖然三十九歲就當上正教授,但我常想接下來該怎麼辦?後來我到著名的冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor Laboratory)學習。那時我是「Nobody」,雖然在臺灣是年輕教授,但在那裡沒人理我,敲門也沒人引薦。

後來,我們發明了一種新技術,能讓生物組織變透明。我寄了一張透明組織的照片給那邊的一位大科學家,當作聖誕卡。沒想到照片寄出後,對方馬上寫了兩頁長信邀我加入。這就是價值的力量。當我再去美國時,迎接我的是好萊塢式的加長禮車,住在海邊別墅。我還是原本那個「土小子」,但因為我的工作有了獨特性,我就產生了價值。

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五、 神經科學的未來

要理解腦袋,就不能只看單一細胞,必須理解整個系統。這二十年來,生醫技術發展迅猛。五百年前有顯微鏡發現細胞,一百年前有電子顯微鏡,上世紀末有了共軛焦顯微鏡,讓世界變成3D,甚至加上時間變成4D

我們的團隊研發出讓組織變透明的技術,現在更可以將組織「等比脹大」十倍。想像一下,你可以像使用Google Earth一樣,在腦袋裡拉近距離,看清楚每一個神經接觸點(Synapse),未來,我們甚至能看到記憶分子在腦袋裡的流動。這不僅能應用於理解疾病、發育,更能啟發人工智慧(AI)。現在的AI是學很多事情去做一件工作,但生物腦袋是「學最少的事情做最多的應用」,未來的AI必將走向模擬生物腦袋。

 

六、 科技大爆炸:Neuralink與基因編輯

去年發生了幾件大事:第一是mRNA疫苗的快速研發;第二是馬斯克的Neuralink成功讓猴子用心靈感應打電動,這代表我們已經可以遠端控制大腦活動;第三是CRISPR基因編輯技術。

當這些技術結合:你可以隨心所欲地編輯細胞、控制大腦活動,生醫界進入了全新的大爆炸時代,以後的世代會變成什麼樣子?沒人知道,你必須決定自己在其中扮演什麼角色。

 

七、 給學生的建議:活出精彩故事

So what's your story?回家問自己這句話,20年以後再問一次,然後再20年再問自己一次,如果你這三次覺得我的story都差不多,那恭喜你白白浪費了一生。如果你說I don't,我的story就是跟人家不一樣,恭喜你,活得很精彩,找到自己不一樣的特色、活出跟別人不一樣的故事。

各位現在這個時期的可塑性超強,你的腦袋機制好像一低一揚,不斷的在記也不斷的在忘,忘掉不是被動,忘掉是主動。為什麼我說不是被動是主動?因為如果抑制掉他忘掉的機制,他隨時都記起來,天然的方法就是學很多次就開啟了這個機制,抑制忘掉的機制。還有一種,如果你初戀的情人突然答應跟你約會的時候,他跟你講電話號碼你大概也不太會忘,那是你有極高度的興趣極專注的時候。那我們也找到果蠅裡面這個專注跟注意力的蛋白質,我讓他釋放多一點,學一次就會,很專注的事情一次就記起來了、對我沒有意義的事情我都看不到、聽不到、不在乎,它就過了。

你自己決定你想要什麼,所以20年以後你要講故事,你不要說你很平凡。如果每個人可以找到自己的特色、自己的天分、最喜歡的事情,接下來就是怎麼把它變成價值。人不能夠只顧自己,人類的價值是在每一個個體發揮他獨特的價值的時候產生,其實你的前20年就是發揮自己獨特價值的時候,我希望你們後20年能一起共創台灣價值。

希望20年、40年以後你可以做你覺得最快樂的事情,然後別人還認同你,You can do it。你必須要去講你自己的故事。當你發揮自己的能力的時候、被人家認同的時候、甚至被人家寵愛的時候,那感覺是真得好。

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Q&A

問:「未來有沒有可能利用RTMS(重複性經顱磁刺激)的技術或是TBS(三鹽基緩衝鹽水)的技術刺激腦細胞幹細胞的再生,然後不用吃藥就可以增強記憶,幫助一些可能記憶受損的民眾?

答:「很有想像力,我是一個喜歡做夢的人,這個問題完全合乎邏輯。那先講那個聰明藥,他的聰明藥是媒體寫的,他實際上就是一個改善記憶的藥,那改善記憶至今應該嚴格講沒有科學性的藥,這是因為它牽扯的因素很多很多,但是是可能的。

陸續知道越來越多,以前只知道記憶需要encoding,現在才知道有抑制記憶的基因。慢慢穩定下來了叫正向,正向東西你要讓它更正向比較困難,現在知道他有負向的抑制,那你要破壞總是比建設容易,所以你要讓抑制性的被抑制這個機率就比較大。至於你剛剛講的是說用比如說不管是深層的刺激啦,現在很多操控細胞的方法,像我們講AutogeneticsThermogeneticsChemogenetics很多方法,那這個邏輯上是完全可能的,核心的挑戰是對人腦的每一個系統、每一個細胞的理解。」

問:「所謂的故事是算經歷還是成就? 所謂的一樣跟不一樣的故事的定義是什麼呢?

答:「我所謂的故事是『獨特的故事』,重點不在講的人,而在聽的人。如果你的故事能讓聽者覺得學到東西、愛聽,那就是一個好故事,不需要追求世俗定義的成就,只要能發揮你的特色,讓人願意聽你分享,那就是屬於你的、不一樣的故事。」

問:「請問我們在睡眠的時候,大腦的CSF會清洗大腦裡面的蛋白質。那剛才院士有提到說你們有在果蠅的腦內去增加一些有關注意力蛋白質,那我想請問你們怎麼確保說這些蛋白質不會被CSF清掉?

答:「不同的動物不太一樣,睡眠跟基因表現在模式生物,像果蠅,是難以想像的簡單,基本上透過一些基因操控的工具就可以準確地把任何一個基因表達或抑制,精準控制腦袋裡面的任何一顆細胞。

對學習記憶來講,你睡眠的時候全腦不是每一個活動力都下降的,很多的神經細胞在活動提升的時候,會伴隨一些蛋白質的製造。其中一個很出名的蛋白質叫做Bruchpilot,它控制神經細胞的release active zone,每天睡覺的時候,全腦這些在活動時所產生的蛋白質就會被清除,如果不睡覺就沒辦法清除,導致這些蛋白質從早到晚不斷累積,如果還是不睡覺,第二天就會累積更多,導致每個細胞都活化,最後導致學習記憶變很差。

Take Home Message很簡單。大自然設計的白天活動、晚上睡覺非常重要,對腦袋最健康的就是想睡就要去睡、睡覺最好睡到自然醒,腦袋就會比較健康、比較聰明。現在其實大部分人都沒有做到這一點。也許這是最簡單的事情:「要睡到自然醒」,不要別人說睡6個小時就夠了,你就只睡6小時,搞不好你需要短一點、長一點,想睡就去睡,睡覺最好不要設鬧鐘,睡到自然醒。長期以來你就會比較聰明,跟你自己比。假如每一天熬夜跟每一天睡到自然醒,你的腦袋絕對是睡到自然醒的比較聰明。」

問:「我們如果要譜寫人生的故事,就是要認識大腦跟發掘天賦,想問有沒有什麼方式或有什麼樣的東西,可以去支持我們發掘天賦這塊?

答:「方法很多,基本上你沒有記憶是沒有意識的,但我知道記憶我不知道意識,因為我相信我沒有意識,要不然我會蠻難過的。但是反過來不見得對,比如說你沒有記憶不會有意識,那我一有記憶不見得有意識,你說怎麼發掘這個天賦,我可以講一個實驗室的實驗跟你分享。

人生來就是不一樣的,沒什麼好奇怪,有的人記憶比較好,有的人就比較勤奮,每一個生物都是有靈性的,我們要尊重周遭跟我們不一樣的人,包括性別、各式各樣的興趣,我每次做我最愛做的事情時心跳會加快。每個人不同,要跨出任何一步前要先對自己忠實。」

問:「您說有兩種方法可以防止我們的大腦主動去忘掉事情,第一種是反複學習,那我想請問第二種是什麼?

答:「一種是專注,另外一種是饑餓。饑餓很奇妙,饑餓的時候全腦的基因表達都會不一樣,饑餓本身就觸發了專注相關的神經細胞,我相信以後還會找到更多因素。不過饑餓不能饑餓過度,會沒有能量,所以剛剛講了一個禁食16小時,另外一個版本說要9小時以上才有效,通常你吃東西通常不會超過9小時,所以還有其他的factor還待研究。」

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