001關于作者
承現峻，韓裔美國人，哈佛大學理論物理博士，目前就職于美國普林斯頓大學神經科學研究所與計算機科學系。他的研究涉及物理學和神經科學等諸多領域。2010年，承現峻在TED論壇上以“我是我的連接組”為題向全球聽眾發表了一次精彩的演講，從而將“連接組”這個概念帶入了大眾視野。
002關于本書
在本書中，承現峻教授首先回顧了大腦功能的研究歷史、近年來連接組學的崛起過程及其對腦科學研究的重大推動作用，緊接著介紹了連接組學如何指導治療抑郁癥等精神疾病的藥物研發，在全書的最后，作者對人體冷凍和意識上傳這兩項推動人類走向永生的科學研究進行了展望。
003核心內容
本書認為針對連接組的探索才是真正解開大腦運行機理之謎的鑰匙。只有開展連接組學研究，才能更好地在大腦中劃分不同的功能區域，更準確地研究記憶的本質，更有效地研發精神類疾病的治療藥物，并為人體冷凍和意識上傳這類試圖實現人類永生的技術提供更可靠的評估標準。
一、大腦功能研究歷史
早在古希臘時代，人們就已經發現，大腦可能就是決定人類情感與思考的器官。但對于如何研究這個器官，人們在很長一段時間里都無能為力。到了1819年，德國醫生弗朗茲·高爾提出將大腦皮層劃分成不同區域，每個區域對應特定的心智功能，從而產生了顱相學。
然而顱相學對大腦不同區域的功能近乎猜測，因此只能算是一種偽科學，直到20世紀初，德國的神經解剖學家科比尼安·布洛德曼才繪制出了一份真正嚴謹的人類大腦解剖地圖。在這份地圖上，大腦皮層基于嚴格的解剖學實驗，被重新規劃為52個區域，推動了神經解剖學的發展。
到了20世紀90年代，功能磁共振成像技術誕生。在這項技術的幫助下，科學家們迅速找到了大腦內負責視覺、觸覺以及四肢運動的具體區域。然而作者認為基于功能磁共振成像技術的研究在本質上仍然屬于顱相學，大腦實現某項功能，歸根結底取決于某個特定區域內的所有神經元的相互連接，也就是所謂的連接組。
二、開展連接組學研究，必須具有相應的技術儲備
1873年，意大利病理學家卡米洛·高爾基通過特別的腦組織染色方法，第一次觀察到了人類大腦神經元的完整清晰形態。在顯微鏡下，神經元像四周伸展出無數分支，與其它相鄰神經元接觸。大腦內約有1000億的神經元，如此多的神經元通過這些分支相互連接，構成了存儲和傳播信息的大網。
神經元之間的連接強度，會根據連接自身所受到的刺激程度，變得更強或更弱。這被稱為“神經元連接的可塑性”。一些物理學家、計算學家、心理學家和神經學家據此形成了一個叫作“連接主義者”的松散學派。然而在很長一段時間內，受限于技術發展，連接主義學說的核心，也就是連接組，是無法觀測的。
到了20世紀50年代，人們終于通過電子顯微鏡，拿到了第一張展示神經元連接細節的二維照片。此后，科學家們使用鉆石刀制作出了超薄切片機，這種機器可以切出厚度只有30納米的超薄切片。在超薄切片機的幫助下，我們可以把大腦組織切成一系列薄片，然后將薄片數據導入電腦，在三維空間中重建出神經元的形態。這一系列的技術進步，為連接組學奠定了堅實的研究基礎。
三、連接組學能為腦科學研究帶來進步
作者認為，連接組學首先能夠帶來更科學的大腦劃分模式：如果兩個神經元連接到大腦的同一個區域，那么它們就應該被劃分為同一類神經元。因此，我們拿到神經元在大腦內的連接信息后，可以基于連接目標，將神經元分成對應不同功能的群落。這種劃分方法比傳統的腦區劃分更為科學。
此外，連接組還能幫助解析大腦中的記憶。2005年，神經外科醫生伊扎克·弗里德發現有特定的神經元能夠對女明星珍妮弗·安妮斯頓的照片和她的名字產生電信號，這說明這個神經元可能參與了大腦中和安妮斯頓有關的記憶生成與記憶存儲。為了驗證這個想法是否正確，科學家們設計了一個動物實驗。科學家們在珍珠鳥腦內控制鳴叫的區域，監測神經元的電信號發放特征。
研究發現，神經元的電信號和鳴叫有著非常強的對應關系，每個神經元都會在輪到它的節拍時迅速發放一個幾毫秒的電信號，然后重新歸于沉寂，不同神經元放電有先有后，嚴格遵循固定的順序。我們知道，大腦中的神經元只有在接收了上一級的電信號刺激后才會發放自己的信號，因此科學家觀察到的這種電信號依次發放的現象，很有可能代表了這些神經元之間的逐級連接關系。
不久的將來，我們可以使用連接組學的研究方法獲得珍珠鳥大腦里控制鳴叫區域的三維圖像，重建出這個區域內神經元的連接關系，也就是連接組。結合神經元電信號發放次序，就可以知道珍珠鳥唱歌時，信號在連接組上是如何傳遞的。由此，我們就復原出了珍珠鳥保存這段歌聲的記憶。
四、連接組學可以提高治療精神類疾病藥物的研發速度
傳統的藥效檢測都會從動物開始。我們可以在小鼠腦內臨時阻斷一部分區域的血流供應，制造出人類中風情況下的腦缺血癥狀。然而對于精神類疾病，這要困難得多，因為人們很難確認一只老鼠是否患上了自閉癥或者精神分裂癥。受限于這個因素，科學家們只能通過觀察小鼠的外在行為變化，來判斷小鼠在某種藥物治療下，精神疾病是否得到了治愈，但這種做法誤差很大。
對于這個局面，作者認為這是藥物研發思路有問題。研究精神疾病不用連接組，而去研究行為的變化，就像研究傳染疾病不用顯微鏡一樣荒謬。我們知道，精神疾病患者大腦內的連接組與正常人的連接組不一樣，因此我們可以通過對比，找到患者連接組中出錯的位置，作為藥物的靶點。而在檢測藥效的時候，我們也可以觀察這個藥物是否有效地糾正了錯誤的大腦連接。大腦連接組是比外在行為更為本質的東西，因此我們基于連接組來研究和評估藥效，顯然更為有效。
五、連接組有助于人類永生的研究
以美國阿爾科生命延續基金會為代表的一些機構嘗試使用人體冷凍術來保存人類的身體，等待將來技術進步能夠解決疾病和衰老后，再讓被冷凍的人復生。然而怎么判斷阿爾科基金會的這項技術是否可靠呢？作者認為，“你就是你的連接組”，換句話說，一個人的思想、意識和記憶都保存在大腦內神經元相互連接所編織的網絡里。
在連接組學的視角下，判斷人體冷凍術是否可靠，不用關注神經元是否存活，只關心神經元之間的連接關系是否得到了保持。如果在冷凍過程中，只有少量神經突起發生斷裂，問題可能還不是太嚴重；一旦成團的神經元連接遭到破壞，那就是真正的連接組死亡，將來技術再發達，恐怕也只能恢復這個人的身體，他的意識可能已經永遠地丟失。
除了在物理世界保存人類的意識和思維，另一種思路是將人類的“自我”從物理世界上傳到虛擬世界中。如果我們能夠模擬大腦內所有原子的運動，那么這種模擬無疑是極度逼真的，但大腦內的原子數量實在太多了，進行這種程度的模擬要消耗天文數字的計算資源。所以我們只能使用盡可能簡單的模型來進行模擬。
作者在TED演講中說過：“我是我的連接組”，那就不難得出結論，一個合理的模擬，應該能還原一個人的連接組，也就是這個人大腦內所有神經元之間的連接。當然，因為人類大腦是不停活動的，所以這個模擬還要能夠還原神經元連接的動態變化。盡管目前模擬出1000億個神經元所組成的網絡活動還非常困難，但也比模擬大腦內所有原子的運動要好很多。人們在設計程序時，只需要將主要精力放在如何實現連接強度的生成和變化上即可。作者認為，如果你想上傳思維，那么這種模擬思路將是你唯一的希望。
金句
1. 你是你的連接組。
2. 如果想要真正弄清楚大腦內部的學習和記憶機理，就必須跳過宏觀的大腦分區，直接與微觀層面的神經元打交道。
3. 研究精神疾病不用連接組，而去研究行為的變化，就像研究傳染疾病不用顯微鏡一樣荒謬。
4. 思想、意識和記憶都保存在大腦內神經元相互連接所編織的網絡里；而一個人的死亡，就意味著他的連接組發生不可逆轉的損毀。
