人各有所好, 很難有眾所認同的世界上“最重要”的事物; 但是, 從人類社會的角度看,很少人會認為人腦沒有關鍵作用,有少數人“持”此觀點也實質上反證了正常腦的重要性。對腦和神經系統的科學研究近年有顯著的進展,一門新的交叉學科——
神經科學是過去二十多年中發展最為迅速的學科之一。它應用生命科學和物理科學，信息科學的綜合途徑，從分子、細胞到計算網絡、心理多個水平，對神經系統的形成，正常功能和異常病變進行研究。神經科學研究,對改善現代社會的健康、推進傳統藥物工業和新型生物工程企業、和發展科學都是有意義的。一. 神經科學對社會和科學發展的意義
1.1 神經科學對社會健康的意義
對於社會的發展和人類的健康,人腦所起的作用是世間任何事物不可替代的。神經科學研究對每個年齡層次的人都有意義。 出生前的胎兒神經系統的形成和發育是正常腦功能的決定性基礎；兒童腦的可塑性發育是人才智力和健康心理形成的關鍵；成年人腦的有效工作取決於神經網絡中信息的高效傳遞和加工；老年人健康生活依賴於有無病理性衰變和神經損傷。
從發達國家的經歷來看，隨著以前常見病的減少和消失，影響人的高級功能的病如各種腦疾患佔的比例會越來越高。這些疾病極大地影響人的健康，而且造成巨大家庭和社會負擔，轉用了本來可以用於社會發展的精力和經費。美國九十年代初的統計結果，65歲以上的人患老年痴呆佔百分之11，每年消耗1131億美元，精神疾病每年消耗351億，脊柱損傷消耗226億，中風消耗179億，癲癇和多發性側束硬化消耗55億。中國這方面統計尚不全，在北京、上海的初步統計顯示65歲以上的人患老年痴呆佔百分之4.9，從健康史上看，中國人群腦疾患的整個趨勢是會不斷接近發達國家的。
人口素質的核心是智力。提高人口素質和控制腦疾患是世界性問題。而在中國，因為特殊的人口結構，又是更突出的課題。每 對 夫 妻 只 生 一 個 孩 子 的政策使全社會普遍關注每一個兒童的健康成長，其中很重要的就是腦功能的發育和成長。“一胎”政策和醫療的改善造成老年人口比重增加，而且老年人的腦疾患也明顯增加，這就要求對老年人常見的腦疾患要有有效的預防和控制。這些都是神經科學研究的課題。
1.2 神經科學對社會發展的意義
神經科學既是傳統藥物工業的主要基礎，也是現代高技術產業－生物工程的重要支柱之一。傳統藥物工業的成功很大一部分歸功於神經藥理的研究。神經藥理不僅僅是推出了大家可以想象的神經系統或神經疾患的藥物，如各種麻醉藥物、控制巴金森氏綜合症的藥物、控制精神病的藥物、影響睡眠的藥物等；神經藥理也推出了大部分心血管藥物，如很多控制血壓、心律、微循環的藥物都是靠影響神經對心血管的調節，從而達到控制心血管的目的。治療呼吸系統和消化系統的藥物，也依賴和借鑑神經藥理的研究結果，比如一些控制鼻塞、哮喘的藥和控制胃酸的藥是調節神經信號而產生作用。因為神經藥理對大量藥物發展非常重要，所以世界上傳統藥物工業起家的大藥廠，靠神經藥理為基礎的佔了很大比重，迄今仍是藥物工業主力。
現代生物工程產業，是以分子生物學為基礎。這一新型高技術產業還在快速發展，有大量企業興起，已經有成功利潤的企業屈指可數。就在這些成功的企業中，神經科學相關的藥物也很受重視。比如，包括老年痴呆在內的神經退行性變的危害之廣，使大家有共識其藥物市場是很大的。因此，美國幾家專攻神經退行性變的生物技術公司，股票上市時曾創記錄。而且，靠傳統藥物工業起家的大藥廠在吸收和推進生物技術產業的過程中，也注重神經科學有關的生物工程藥物。
1.3 神經科學發展的科學意義
神經科學是綜合性很強的交叉學科。它綜合了多門學科，對神經系統進行全面的研究。它得益於這些學科，又推動這些學科；加速神經科學的發展可以帶動一批相關學科的發展。
傳統上，神經科學來源於生理學、生物化學、生物物理學、藥理學、解剖學、胚胎學、神經病學和精神病學。在七十年代初神經科學形成單獨的學科，到八十年代定型。分子生物學、遺傳學、影象學、計算網絡(神經網絡)和認知科學等對神經科學的促進在近十到二十年很為明顯。
以前，神經科學的各亞學科側重單一的研究策略。神經解剖學發現神經系統的基本結構；神經生理學分析神經系統內信息傳遞的基本規律；生物物理學研究神經細胞的物理特性；神經生物化學找到神經系統的主要化學成份；神經遺傳學瞭解影響神經系統結構和功能的遺傳因素，這些基礎科學部分成神經科學中的神經生物學部分。神經藥理學一方面尋找治療疾病的藥物，另一方面用分子作為工具來探索神經系統的功能；神經病理學著重神經、精神疾病的解剖結構變化；神經病學和精神病學主要是疾病的臨床分析和治療；放射學僅起輔助臨床診斷的作用；而心理學更是與自然科學缺乏聯繫。
現代神經科學的發展使其各亞學科有活躍的相互作用。這即表現在多學科的技術交叉上，也體現於學術思想和概念的交融上。現在，當神經生物學家用分子生物學發現一個基因及其產物分子後，要用多個途徑研究它在神經系統形成和功能中的作用：可用免疫學技術輔助，靠解剖學觀察來定位基因產物在神經系統什麼部位存在，以生物物理學手段分析基因產物對神經細胞電活動的影響，用生理學方法研究它在信息傳遞中的作用。這些基本特徵瞭解後，也可進一步用轉基因技術或基因剔除技術來增加或減少基因產物的存在量，然後研究腦的高級功能的變化，如通過行為的分析看學習記憶是否受影響，或通過行為、病理等分析看是否導致了疾病的發生。這些綜合研究可以揭示特定的基因是否參與腦的高級功能、或影響神經系統的疾病發生。現代影象學在神經科學中的應用是物理科學與生命科學相互作用的一個範例。正電子掃描和功能性核磁共振等無創性成象技術使人們觀察活體腦的美夢成為可能；而神經系統的精細和複雜也要求和驅使這些技術不斷改進和提高。神經系統內信息傳遞是控制論早期就感興趣的問題。人腦具有所有人造機器所不及之處，信息科學一方面可以它為研究目的，一方面可以借鑑其優點，以改善人造機器。
因為神經科學高度綜合性的特點，神經科學的發展能夠有助於驅動一系列相關學科，這也是國際上對神經科學高度重視的從學術發展角度來考慮的原因。現代神經科學綜合了分子生物學、細胞生物學、解剖學、組織學、發育生物學、生理學、生物化學、生物物理學、遺傳學、藥理學、免疫學、病理學、神經病學、精神病學、影象學、計算網絡、控制論、心理學、認知科學等多門學科。推動神經科學發展可以帶動多門相關學科的發展。
1.4 國際社會和國際科技界對神經科學的重視
國際社會對神經科學很重視。美國總統和國會定九十年代為“腦的十年”，歐洲推出“歐洲腦十年”，日本有二十年“腦科學時代”等計劃，都是為了推動神經科學。美國國立健康研究院1997年度投入直接與神經科學有關的經費為18億美元，是其人類基因計劃的10倍多。美國國家科學基金會總共22億年經費中，用於神經科學的經費與其對數學、物理和化學這種大學科的研究經費在相近數量範圍。日本“腦科學時代”計劃年投入1000億日元(約8億美元)，總投入2萬億日元，為其“超級鋼材計劃”的10倍。這些投入一方面是為人的健康，一方面也期望對腦的研究揭示新的奧秘能推動藥物工業和生物技術產業，並有助於將來改進人造機器如計算機。
從國際科技界看，早在50年代，一批控制論的先驅就注重神經系統。從60年代起，一批分子生物學的開創者，包括DNA結構發現者、英國科學家克里克，紛紛轉向神經科學的研究領域，使神經科學的發展有更多高質量的人員加入研究行列。神經科學的發展速度也表現在其從業人員的增長速度上。美國神經科學會於1970年成立時僅500多會員，到1998年已有2萬8千以上了，這個上升趨勢還未進入平臺期。每年學會年會都有2萬多人參加。作為比較的數字：美國數學會成立於1888年，現有會員3萬;美國物理學會成立於1899年，現有會員4萬。這樣看，神經科學的規模已經不在數理科學的亞學科的規模，而是與大學科的規模在一個數量級了。這個比較結果，並不意味著神經科學與數學科學或物理科學在科學領域的比較，但是卻反映了神經科學研究人員和梯隊的發展規模和趨勢。
二. 神經科學前沿簡介
對於腦的好奇心，人們長久已有。對於人腦的好奇更是與對於人本身的好奇緊密相關。對神經系統的科學研究大部分是本世紀進行的。神經科學這門綜合學科在過去二十多年中有顯著的進展，深化了我們對神經系統的奧妙的瞭解，改善了對神經系統疾病的預防、診斷和治療，促進了相關學科的發展。這裡，簡單介紹神經科學的一些進展，使人們瞭解神經科學為什麼是令人興奮的一個前沿學科。
2.1 腦的高級功能
腦的高級功能是生命科學中，乃至所有科學中，最令人感興趣的問題之一。
學習記憶這個領域，從巴甫洛夫的工作以後較長時間進展緩慢，但在最近二十年中有較多進展。先在低等動物中，後在高等動物中，神經生物學家們對學習記憶的細胞和分子生物學原理終於有了一定的瞭解。在七十年代和八十年代，以美國哥倫比亞大學的肯德爾為代表的科學家們，用低等動物海兔研究了一些簡單行為的學習記憶過程。他們找到了這些行為所需要的神經環路，揭示了其學習記憶所依賴的細胞和亞細胞結構(特定的突觸)，發現了神經信息的變化，並證明了第二信使cAMP的重要性。在高等動物中，七十年代，英國的布理斯和挪威的洛默發現長期性增強作用(LTP)，被認為是神經可塑性的細胞機理。其後二十多年內，LTP已在腦內多個部位觀察到，並有證據顯示是與一些學習記憶的行為有聯繫。八、九十年代，以舊金山加州大學的尼科和斯坦福大學的華裔科學家錢永佑為代表的電生理學家們推進了人們對LTP的神經生理的瞭解。九十年代，以麻省理工學院的日裔科學家利根川和哥倫比亞大學的肯德爾為主的科學家們，用分子生物學結合神經生物學，研究高等動物學習記憶的分子機理，發現了一些影響學習記憶的基因，也再次發現cAMP的重要性，提示低等動物和高等動物的學習記憶原理有一部分相似性。肯德爾對低等動物和高等動物學習記憶的研究貢獻被普遍認為是諾貝爾獎的熱門候選者。近年，一些以前人們認為在發育中起營養性作用的分子，也被發現影響LTP的出現，從而提出它們可能參與腦的可塑性過程。從分子、細胞水平到整體、行為水平，學習記憶整個領域呈現一片活躍。應該指出的是，已故的中國神經生物學家、美國科學院院士、中國科學院上海生理研究所的馮德培曾在神經可塑性領域作出重要貢獻。三十年代，馮德培在當時的中國生命科學研究中心－北平協和醫學院－工作時，發現強直後增強作用(PTP),這一工作實質上是第一個細胞水平的神經可塑性發現。近六十年後，馮德培到肯德爾處訪問時，肯德爾讓大家“向神經可塑性的先驅致敬”。九十年代，馮德培實驗室又在LTP方面作出成績。目前，中國神經科學界，包括上海腦研究所，還在繼續進行學習記憶的研究。
無創性成象技術在神經科學的成功應用，使人們對腦的高級功能研究進入了前所未有的境界。生命科學上有這樣一個事實：很多“生物”學的知識是從“死物”身上、或者從活的部件上所得到。雖然這樣的研究方式也告訴了我們很多結果，可是我們大家都知道，腦功能的奧妙之一在於其整體和活體起的作用是與局部和死的系統有質的不同。所以神經科學家特別期待觀察活體腦的機會。現代無創性成象技術終於第一次使這個幻想成為現實。正電子發射斷層掃描(PET)是通過監測發射正電子的分子在腦內的分佈，來了解腦內功能活動。這些發射正電子的分子是由人為導入，根據需要可以觀察血流、也可以觀察腦內神經遞質等分子。以美國華盛頓大學雷克爾為代表的科學家們，將PET應用於腦功能多方面研究，使人們真的得以窺視活體腦的工作。比如，有報道：音樂家和一般人在聽音樂時用的腦區是不一樣的；也有發現，同一詞彙，人把它作為動詞想時和作為名詞想時用的腦區不一樣。在以前，神經科學的內行與外行一樣，對這類無從著手研究的"理論性"題目都是隻能進行"思辨"的，無創性成象技術才第一次把它們置於真正的科學基礎上。功能性核磁共振(fNMR)是另一已成功應用的無創性成象技術。在腦內，fNMR主要檢測有氧對無氧血紅蛋白的比例，從而觀察腦內局部區域血流量，而腦血流量能顯示腦局部區域活動情況。它的用處與PET的重疊，但它無需使用人工的同位素，這樣更是安全，雖然它能檢測的分子也受限制。這些無創性成象技術都能用於疾病的診斷和早期診斷，所以為科學家和臨床醫生都提供了強有力的手段。
2.2 腦和神經系統的疾病
腦和神經系統的疾患是現代社會佔比重越來越大的健康問題，在中國這種不斷老化的人群中更是迫切希望能得到解決或控制。神經科學的綜合研究，為多個腦疾患的診斷和治療提供了可能和希望。不僅如此，對神經系統疾患的研究還為其它疾病，如各種癌症，提供了一些有普遍意義的結果和教益。
老年性痴呆是以前在中國不被重視的問題。也許就是因為其常見，很多人以為老年的腦功能病理衰退是正常“老化”。現代神經科學告訴我們，老年痴呆是異常的病變。在過去科學不發達的漫長歲月裡，人的壽命是不長的，這樣在進化的過程中就沒有把造成老年性痴呆的疾病基因篩選、淘汰掉。現在人的壽命延長後，老年性疾病也就增加得很快。九十年代的神經遺傳學和分子神經生物學研究開始揭示了老年性痴呆的分子基礎。以現在美國華盛頓大學的英國科學家戈娣和現在弗羅裡達大學的英國科學家哈狄在九十年代初的發現為領先，迄今已經有四個基因被證明參與老年性痴呆的發病，其中三個中間任何一個壞了都不光造成發病，而且提早發病年齡。這三個基因是多個遺傳因素的一部分，如果中國研究出現在已知的這幾個基因和將來會知道的其他有關基因在中國人群的致病性突變位點，在理論上就可以進行產前診斷，以避免在老化人群中老年性痴呆發病率的不斷增高。利用分子遺傳學，神經科學家們也建立了用於藥物篩選的老年性痴呆的動物模型。
因為美國國立健康研究院科學家的工作，在1997年也終於發現了第一個造成巴金森氏病的基因，現在世界神經科學界正在探索這個基因的重要性，並希望找到更多的致病基因。長期困擾人類的精神病，在過去幾年中也有進展，已經有幾個研究小組開始逼近精神分裂症的基因了。中風是常見的腦疾患之一，它的分子和細胞生物學機理在過去十幾年被仔細研究。以華盛頓大學的韓/華裔美國科學家崔為代表的神經科學家們，發現了鈣離子和谷胺酸受體在中風導致的腦細胞死亡中的作用。中風的細胞和整體動物模型的建立，為篩選治療藥物提供了紮實的基礎。
1997年的諾貝爾獎是發給舊金山加州大學的神經病學家普魯辛勒。他研究的是一種神經退行性病變，他提出這種病是由蛋白質造成的傳染病，病原蛋白質可以通過改變蛋白質結構，使正常蛋白質轉化成致病蛋白質。他的假說，在八十年代很不為人接受，因為一方面大家公認傳染病都需要含核酸的病原體，另一方面，人們難以理解蛋白質結構改變如何參與致病，所以，普魯辛勒的假說最初多年是為人嘲笑的。過去十年中，越來越多的研究支持其假說，雖然至今仍未完全證明。如果他是對的話，對分子生物學和生物化學都帶來突破，開闢新的領域。
2.3 腦發育的分子原理
腦的奧妙不僅在於它的功能，還在於：如此複雜的器官是如何形成和發育的。
高等動物腦形成的第一步是神經誘導，這是諾貝爾獎獲得者、德國發育生物學家斯伯曼和學生早在1924年發現的。過去七十年中很多發育和神經生物學家希望找到神經誘導的分子，他們中間包括英國生化胚胎學家李約瑟，但大家的努力都沒成功。李約瑟轉向中國科技史研究，也許與這種努力遇到不順有部分關係。在過去四、五年中，終於有幾個美國實驗室報道發現了神經誘導的基因，這些基因的產物分子可以誘導蛙的胚胎組織走上形成神經系統的道路。雖然這些結果仍有待在多種動物中進一步證明，人們普遍認為神經誘導的分子機理已開始被解決。有一些基因的產物可以造成多個頭部的形成，也被認為是參與確定頭與身體其它部位的關係的分子，雖然它們不是直接控制神經發育的基因。
神經發育過程有營養性因子參與。第一個神經營養性因子叫作“神經生長因子”，是五、六十年代在美國華盛頓大學的意大利裔女神經生物學家、諾貝爾獎獲得者萊薇－蒙太琪妮發現的。她最初與華盛頓大學的德裔猶太生物學家、有神經胚胎學之父之稱的漢伯格合作，以後與當時華盛頓大學的生化學家、諾貝爾獎獲得者科恩合作，經過較長時間才分離純化到神經生長因子。長期以來，神經生長因子是唯一的一個神經營養性因子，但它隻影響部分神經細胞。人們一直想找到更多的神經營養性因子。八、九十年代中，包括在生物技術公司和學術界工作的神經生物學家們多方努力，通過分子生物學方法，發現了多個神經營養性因子，它們對神經系統多個不同細胞有營養性作用。近年，有一些神經營養性因子被用於臨床實驗。在當前，它們被認為是治療神經退行性病變、神經損傷、和中風等多種以前束手無策的腦疾患的最佳希望。
三. 中國神經科學歷史簡介
中國科技與世界科技前沿的關係，在不同學科是頗不一樣的：有些很接近，有些時近時遠，有些較遠。從大學科的總體而言，物理學也許是中國科學中與世界前沿接壤最好的一個了。在生命科學方面，神經科學這門對腦和神經系統探索的交叉學科，是中國與世界有長期的、良好的接面的學科。這一方面因為中國一直有一些優秀的科學家取得了世界科學界公認的成果，一方面因為中國科學家在這個領域保持了與國際科學界的緊密交流。在當代世界神經科學迅速發展之際，簡要回顧中國神經科學的一些史實，可以發現中國神經科學創造了中國科技史上幾個歷史記錄，認識到中國具有繼承和擴展神經科學研究的基礎和傳統，看到中國神經科學發展的希望。
3.1 中國生理學鼻祖林可勝
神經科學作為一門獨立學科出現是近三十年的事，但它來源於神經生理、神經解剖、神經生物化學、神經藥理學卻是很長的歷史。中國的神經科學鼻祖也是中國生理學鼻祖，他的名字是林可勝，英文是 Robert K. S. Lim。之所以提到他的英文名字是因為其特殊經歷。他父親林文慶是華僑，做過孫中山的醫生，後來是廈門大學創校校長。林可勝本人長期在海外成長和受教育，他的夫人是英國人，他自己的中文不好。1924年，林可勝到北平協和醫學院任生理系主任，成為該校第一位華人系主任。他從事過神經生理研究，並以高標準和高要求造就了一批人才。他創立了英文的《中國生理學雜誌》和中國生理學會。神經生理在這個雜誌和學會里都佔相當主要位置。因為林可勝的研究工作和科學活動的影響，神經生理在中國有很好的開端。《中國生理學雜誌》質量之高，有過諾貝爾獎獲得者、神經生理學家埃科斯翹首以盼的時期。這在所有中文科學刊物歷史上仍然是一個可以自豪的記錄。抗戰時，林可勝入當時的中國政府和軍隊任職，包括創立全軍救護系統、並曾親上前線救護(出現過林在情況迫使下自己捉摸出開火車的故事)。以後又創辦國防醫學院(現在上海的第二軍醫大學和臺灣的國防醫學院)。因為這類非科學原因，1949年他離開了中國大陸，而他當時告訴自己的後繼者應該留在中國大陸繼續發展中國科學。從他到美國後至1969年去世以前，林可勝一直關心中國的科學、特別是神經有關的學科的發展。他可能是那個年代少有的在英文刊物上引用中國文章的科學家。林可勝到美國先在普林斯頓的高等研究院，後任邁爾斯藥物公司的研究部主任，從事了神經生理的研究。他是很早為世界科學界認同的華裔科學家之一，在生命科學家中更是特別早的。他是中央研究院創始院士，也是生命科學界第一位華裔的美國科學院院士。因為個人和歷史的原因，林可勝對中國科學的貢獻和他在神經生理的成就為中國科學界和大眾所知不多。與林可勝無親戚關係的林語堂在八十自述中提到，他曾在早年中國學潮中到林可勝家裡避過風頭。有一些中醫藥人士，曾在70年代抱怨49年以前的中醫藥政策是有“斗大的中國字認不得一籮”的林可勝參與制定的。當我們追溯中國神經科學的起源時，我們可以發現林可勝是一位在科學、品味、人格等多方面令人引以為自豪的、愛國的、先驅的科學領袖。
與林可勝相近時代的另一位科學家蔡翹，也從事過神經生理的研究，雖然他還有其它生理學研究。他早期在復旦大學任教，以後領導軍事醫學科學院。中國早期神經藥理學家陳克恢，二、三十年代在協和工作期間從中藥麻黃中提取了麻黃素，發現了它作用於神經系統。這個工作，是中藥現代研究的里程碑。麻黃素迄今仍在中外廣為應用(如美國常用的感冒複方中就有麻黃素或類似物偽麻黃素)，中藥來源的化學分子這樣為西藥常用的記錄，是以後中藥研究仍未超過的。陳克恢本人以後長期在美國大藥廠裡萊藥廠工作，曾任美國藥理毒理學會理事長。
3.2 中國神經科學奠基人
林、蔡、陳以後，兩位長期工作於中國科學院的馮德培和張香桐，是現代神經科學在中國的奠基人。
馮德培於復旦畢業後到協和醫學院林可勝處，由林先送至美國，後轉當時的神經生理中心英國讀研究生。馮師從諾貝爾獎獲得者希爾於1933年得博士學位，在與另兩位神經生理的諾貝爾獎獲得者短期工作後，他於34年回到協和醫學院，在一間地下室開始了他的獨立研究生涯。直到1995年去世前，馮德培的科學工作幾乎全在中國進行。1936至1941年在協和期間，他的實驗室發表了26篇論文，敘述他們對神經－肌肉接頭處信息傳遞的神經生理研究的結果。他們的工作一部分支持了當時正在形成的化學傳遞學說、另一部分發現了鈣離子對信號傳遞的作用，這後一部分與英國神經生理學家克茨的工作接近，以至於克茨後來說要不是馮的工作因日本侵華戰爭中斷，他(克茨)的諾貝爾獎也許要有馮得的。諾貝爾獎獲得者埃科斯當時急於等著看《中國生理學雜誌》，就是要讀馮德培的文章。馮德培在這一時期的另一發現是強直刺激後增強效應，這是亞細胞水平神經可塑性的一個先驅性電生理發現。40年代中，他到上海醫學院任教，再到中央研究院醫學研究所籌備處，和美國洛克菲勒研究所短期工作。以後長期領導中國科學院的生理生化研究所和分開後的生理研究所。馮德培本人一直在有機會時不斷繼續神經科學研究。60年代他的實驗室研究了神經－肌肉間的營養性相互作用。80至90年代，他們重新進入神經可塑性研究領域，這次是看腦內可塑性的分子和細胞機理。他們的文章發表在1994年的美國科學院院刊上。《自然》雜誌的編輯後來曾告訴我們那篇文章該在《自然》雜誌的。馮德培是在中國國內的、因為在中國的科學研究成就當選為美國科學院院士的唯一中國生命科學家。一個有趣的巧合是，與他的中國老師林可勝一樣，馮德培的最後一篇研究論文也是出在美國科學院院刊。
張香桐在早期家庭境況艱難的情況下，靠才智和毅力最後成為卓越的科學家。他在北大心理系讀過大學、協和醫學院做過特別生，然後在中央研究院心理研究所工作一段時間。那時他就開始神經解剖研究，顯出科學才能：他的關於大腦皮層的解剖研究結果發表在美國當時神經解剖最好的雜誌《比較神經學雜誌》。四十年代初，張香桐赴美留學，師從耶魯大學神經生理學家弗爾頓，獲博士學位。他對大腦皮層研究有重要貢獻。神經細胞的纖維有軸突和樹突兩種，軸突的傳導神經衝動的功能廣為人知，而樹突的功能在五十年代初瞭解得很少。張香桐是研究大腦皮層中樹突功能的先驅者。他用當時先進的記錄大腦皮層表面電位的技術，開始研究樹突的功能。美國冷泉港每年一次重大國際學術討論會，每六、七年主題輪到神經科學一次。1952年的冷泉港會議上，張香桐應邀大會發言，闡述了他對樹突功能的看法。1992年國際神經網絡學會授予張香桐終身成就獎時，是這樣評價他的這方面工作的：“他自1950年開始作的多種關於大腦皮層神經元樹突電位的研究報告，形成了一種劃時代的重要標誌。它為樹突電流在神經整合作用中起重要作用這一概念，提供了直接證據...這一卓越成就，為我們將來發展使用微分方程和連續時間變數的神經網絡，而不再使用數字脈衝邏輯的電子計算機奠定了基礎”。張香桐在美國一直做到了霍普金斯大學的付教授，當我們環顧今天在美國主要大學和科研機構華人任教比例仍然低的情況，可以想象當年華人學者在名校任教更是稀有。張香桐在50年代中期回國，即使在當時有較多留學生回國的背景下，象張香桐這樣已經在海外有學術領導地位的科學家回國是不多的，在生命科學界更是少有。張香桐回國後先在生理研究所、以後在腦所工作，除了從事皮層研究外，張香桐以後還研究了針刺鎮痛的神經生理原理，為這個領域帶來了嚴格的科學標準，取得了重要發現。
林可勝、馮德培、張香桐在中國和世界科學界中往來自如。林可勝離開中國後在美國也是到很好的機構領導科學研究。馮德培在八十年代再被邀請訪美時，在加州大學和哥倫比亞大學都是作講席教授。張香桐以前在美任教，八十年代再被美國國立健康研究院邀請時，又是得特別榮譽研究席位。林可勝、馮德培師徒相隔數十年後都成為了美國科學院院士。1989年美國出版的《神經科學百科全書》將張香桐列為“公元前300年至公元1950年間對神經科學進展有貢獻的人物”。他們與國際優秀的科學家建立了良好的友誼和交往，他們使得很多好的神經科學家到中國交流科學，也將中國的神經科學的後繼人送到國際上好的實驗室訓練。他們也都將自己與國際交往的關係傳給一代代科學的後繼人，使中國神經科學與世界的交往一直維持在較好的水平。
3.2 中國神經科學後繼發展
象林可勝、馮德培、張香桐這樣的有傑出科學工作的科學家，在中國其它學科是有的，但是很少。師徒雙雙成為美國科學院院士的更只有林、馮一對。在中國生命科學界，林可勝、馮德培、張香桐這些神經科學家在他們同輩中更是突出。應該指出，在中國的科技、教育界和公眾中，比他們知名度大的科學工作者並不少。而事實上，中國生命科學界的同輩中，沒有任何人在科學上超過他們三人。 這正表明中國神經科學界是一個“雷聲小、雨點大”、有紮實科學成就、而不善公眾聯絡的群體。在前輩中國科學家的科學傳統和直接、間接教育下，神經科學在中國形成了一支少而精的隊伍。
神經生理也就是馮德培創立的中國科學院上海生理研究所所的一個主功方向。生理所培養了一批神經生物學家，包括視覺生理學家楊雄裡、劉育民、江振裕、梅鎮彤、徐科、範世藩、李朝議等。
在60、70年代的特定歷史條件下，張香桐帶動針刺鎮痛的科學研究，為中國神經科學隊伍的培訓、發展、保存，起了很大的作用。當各種對針刺麻醉不嚴格的“研究”化為歷史灰燼後，一支參與過針刺鎮痛的科學研究的神經科學梯隊卻因為有嚴格的訓練而保存下來了，成為中國神經科學發展的重要基礎。在張香桐促使下，1980年中國建立了第一個神經科學的專門機構：中國科學院上海腦研究所。它的設立，要略早於國際上後來風行的專門神經科學研究機構和系科的大量設立。這個科學史上少有的中國超前國際的記錄，也從一方面說明了中國神經科學界的目光。張香桐在培養神經科學人才上，為中國作出了很大的貢獻。在60年代那麼特殊的、不是最適宜於基礎科學發展的環境下，他竟然促成當時的學生(現任腦所所長)吳建屏留學英國。張香桐自任美國《腦研究》雜誌多年編委，以後也交給吳建屏。在張香桐的培養下，腦所出了一批神經科學家，他們的工作和與世界的交往，使上海腦所這樣一個規模迄今仍然較小的研究機構在國際神經科學界令人注目。張香桐與上海第一醫學院的神經藥理學家張昌紹還培養了中國科學院上海藥物所的鄒岡。鄒岡在50年代末、60年代初發現了嗎啡鎮痛的腦內作用部位，是當時中國科學少有的較大領先於世界的一個工作。張香桐和馮德培在五十年代末主辦的神經生理講學班，培訓了全國一批神經生物學家。
除以上提到的機構外，神經科學研究還進行於北京醫科大學、上海醫科大學、中國醫學科學院、上海第二軍醫大學、第四軍醫大學、軍事醫學科學院等多個醫學院所，中國科技大學、復旦大學、北京大學等綜合大學，中國科學院內除腦所、生理所外，生物物理所、藥物所、生化所、細胞所、心理所、自動化所都有神經科學有關的研究。一些非生命科學家，如核物理學家唐孝威，也加入了神經科學的研究領域，推動無創性影象技術在神經科學的應用。有不同學科背景的科學工作者組成的中國神經科學會於1995年成立。這些也許都預示著中國的神經科學，會象國際發展趨勢一樣，有不斷增加的學科交叉和綜合。中國神經科學的歷史回顧顯示，中國神經科學家是可以取得令國際科學界公認的成就的。應該看到，中國神經科學的規模還很小，特別是與當代國際神經科學發展相比。
結語
神經科學是一個包含較廣，綜合性強的學科，它的進展也是多方面的，不可能在此都介紹到。但是，從以上簡介，我們可以看到，神經科學在分子、細胞到整體各個層次有全面的推進。這種推進，對基礎科學和臨床應用都帶來了實質的利益。從上面這些前沿介紹，大家也可以看到，神經科學還不能回答一般大眾可以提出的對腦功能的好些問題，也還有好些腦疾患不能有效治療。這些不足，正好說明神經科學是一個有廣闊前景的學科。
從三個方面：神經系統的重要性、學科已有的在當代迅速發展勢頭、和學科未來深遠的前景，都顯示同樣一個信息：神經科學是科學前沿有前途的學科。在這樣的背景下，應該方便理解為什麼神經科學在國際上造成了許多興奮、得到國際科技界的重視、和一般人群的支持，也容易令人想到中國神經科學研究發展規模需要跟上世界發展趨勢。
本文1998年曾用於蒲慕明、吳建屏、魯白、梅林、饒毅關於成立中國科學院神經科學研究所提議的一部分。
原文1999年發表於《二十一世紀》4月號，101－108頁
