睡眠"灵感"新发现
（2004-06-03 14:35:18） 来源：《环球》杂志社
人生苦短，却要将1/3的时间花在睡觉上。这种似乎很没有生产率的状态对人非常重要。即使面临再强大的工作压力或娱乐诱惑，连续3天不睡觉也足以使大多数 人发狂。不过一些人相信，睡觉除了能使人得到休息，还有助于激发创造性思维。《红楼梦》里香菱苦志学诗，于梦中得了8句，写出来居然是好诗一首。许多人可 能也有这样的经验：带着对一个难题的苦苦思索入睡，第二天早上，答案竟轻而易举地出现在脑海里。
科学史上也不缺乏这样的传奇。化学家凯库勒在梦中悟出苯环的结构，是大众熟知的故事——虽然讲故事的人总要强调机遇偏爱有准备的头脑，尽量避免让我们以为 灵感可以来得轻而易举。爱寻根究底的人也的确会有这样的疑问：在那些平常或传奇的事例中，灵光一现真的是睡觉和做梦的功劳吗？新思想的火花是受睡眠过程锤 打而产生的，还是已经潜藏在那里、仅仅是恰好在梦中迸发？科学家最近在英国《自然》杂志上报告说，他们通过实验首次证明，睡眠的确有助于思考。
隐藏的捷径
由于难以找到客观的衡量标准，涉及主观体验的科学实验是很难做的，在这里也是：在已经为一件事付出许多努力之后，连当事人自己都难以分辨究竟是哪个因素对 找到答案起了关键作用。这也是睡眠促进灵感的假说提出后，许多年来得不到证实的原因之一。不过德国吕贝克大学的瓦格纳等人设计了一种巧妙的方法，清晰地辨 别出灵感是否由睡眠引发。
科学家募集了100名左右志愿参与实验的人员，他们都来自吕贝克大学，年龄在18～32岁之间，身体健康。实验者们被要求做这样的题：每题给出8个按顺序 排列的数字，要求按所给规则进行一番运算，转换成另外8个数字，取其最后一个（第8个）为答数。做题的实验者们所不知道的是，这其中还有一个隐藏规律，即 按所给规则运算，所得8个数字中，最后3个数字（第6、7、8个）必定与它们前面的3个（第3、4、5个）呈现“镜像”关系，即构成相同但数字顺序相反。 例如，在某一次运算中，所得到的8个数字是这样的：
1 1 4 9 1 1 9 4
这里的“491”与“194”就是镜像关系。因此，运算所得的8个数字中，第3个与第8个必定相同。如果发现了这个规律——“抓住了灵感”，实验者算出第3个数字就可以给出题目的最终答案，而不必等到把8个数字全算出来，这可以大大加快解题速度。
科学家把实验分成两个阶段，第一阶段对实验者进行训练，让他们做3道题。隔8小时后，再让他们做10道题。在这8小时里，有的实验者被要求睡觉，有的则保 持清醒。结果发现，睡过觉的实验者，有60%再次做题时发现了隐藏规律；而不睡觉的实验者只有22%发现这个规律。但如果不预先进行训练、直接让实验者们 连续做13道题，则不管事先睡不睡觉，人们发现隐藏规律的比例，都与前一试验中不睡觉的小组基本相同。这表明，在头脑有准备的前提下，睡眠的确有助于捕捉 灵感！
勤劳的梦乡
瓦格纳等人的实验表明，睡眠状态有利于记忆的重新组织，能在大脑的“离线状态”下将信息组合形成新的思想。当然，这只是一项知其然而不知其所以然的发现， 它提出了新的问题：哪些脑神经在睡眠促使灵感产生的过程中起了作用？也就是说，当意识正在休眠、当事人自己几乎没有察觉时，大脑中的哪些部分还在为此继续 忙碌？此外人们知道，睡眠分为脑部活动两种差异很大的状态，记忆的优化是在哪种状态下进行的？这还需要更多的实验去了解。
睡眠是个看似普通却十分深奥的话题。我们为什么要睡觉、为什么要花这么长的时间睡觉？所有的哺乳动物和鸟类都要睡觉，但科学家还不清楚鱼、两栖动物、昆虫 等生物是不是也要睡觉。各种动物用于睡觉的时间不同，一般地说来，体型越大的动物睡得越少：长颈鹿和大象一天只睡2到4小时，蝙蝠和负鼠要睡18小时以 上。大多数动物要选一个特定的姿势安静地睡觉，但海豚能一边游泳一边睡。关于睡眠的进化起源，还没有公认的说法，一种理论是，睡觉大大减少了身体活动，能 帮助动物避免在脆弱的时候被天敌发现。
20世纪50年代，科学家发现，在睡眠的某些阶段，人的眼睛转动得很快，脑电波与清醒状态下相似，呈现为短周期的急促波形。如果此时将他们叫醒，人会清楚 地记得做了什么梦。这种状态被称为“快速眼动睡眠（REM）”，也称为“快波睡眠”。在另一种状态即“非快速眼动睡眠”（NREM）或“慢波睡眠”中，眼 球基本不动，体温、血压、心率和呼吸频率都下降，脑电波表现为长周期的慢波，在这种状态下醒来时，很少有人能记得真切鲜明的梦境。
在正常的睡眠中，两种睡眠状态交替出现，“快波睡眠”每90分钟出现一次，延续10～30分钟，然后切换回“慢波”状态，成年人的“快波睡眠”时间占总睡 眠时间的20%左右。人们还不清楚两种睡眠状态各自的功用。但由于活跃的梦境是“快波睡眠”的典型组成部分，似乎有理由认为，睡梦导致的灵感闪现中，“快 波睡眠”应当有着很大功劳。“慢波睡眠”是否也是这个“灵感工作委员会”的一员？我们还不确定。
从现实中屡见不鲜的事例，还有瓦格纳的实验中可以看到，灵感的确偏爱有准备的脑袋，这些在梦中得到启示的人，都是事先已经为解决问题做了许多努力。弗洛伊 德或者要说，这证实了他的理论“梦是愿望的达成”，但那些灵感如此珍贵而新奇，使我们无法认为这是简单的日有所思夜有所梦。
那么，在苦思冥想的晚上，不再借助于更多的浓茶或黑咖啡，好好休息做个梦吧！就像凯库勒说的那样：“我们应该会做梦！……这样可以发现真理。但不要在清醒的理智检验之前，就宣布我们的梦。”
4个著名的梦
◆苯在1825年就被发现了，此后几十年间，人们一直不知道它的结构。所有的证据都表明苯分子非常对称，大家实在难以想像6个碳原子和6个氢原子怎么能够 完全对称地排列、形成稳定的分子。1864年冬的某一天，德国化学家凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡，原子和分子们开始在幻觉中跳舞，一条碳原子链像蛇一样咬 住自己的尾巴，在他眼前旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子是一个环——就是现在充满了我们的有机化学教科书的那个六角形的圈圈。
◆1921年复活节星期天之前的夜晚，奥地利生物学家洛伊从梦中醒来，抓过一张纸迷迷糊糊地写了些东西，倒下去又睡着了。早上6点钟，他突然想到，自己昨 夜记下了一些极其重要的东西，赶紧把那张纸拿来看，却怎么也看不明白自己写的是些什么鬼画符。幸运的是，第二天凌晨3点，逃走的新思想又回来了，它是一个 实验的设计方法，可以用来验证洛伊17年前提出的某个假说是否正确。洛伊赶紧起床，跑到实验室，杀掉了两只青蛙，取出蛙心泡在生理盐水里，其中一号带着迷 走神经，二号不带。用电极刺激第一号心脏的迷走神经使心脏跳动变慢，几分钟后把泡着它的盐水移到二号心脏所在的容器里，结果二号心脏的跳动也放慢了。这个 实验表明，神经并不直接作用于肌肉，而是通过释放化学物质来起作用，一号心脏的迷走神经受刺激时产生了某些物质，它们溶解在盐水里，对二号心脏产生了作 用。神经冲动的化学传递就这样被发现了，它开启了一个全新的研究领域，并使洛伊获得1936年诺贝尔生理学或医学奖。
◆还有一个重要的梦发生在1869年2月，它关系到化学王国的宪法——元素周期律。当时已经发现了63种元素，科学家无可避免地要想到，自然界是否存在某 种规律，使元素能够有序地分门别类、各得其所？ 35岁的化学教授门捷列夫苦苦思索着这个问题，在疲倦中进入了梦乡。在梦里他看到一张表，元素们纷纷落在合适的格子里。醒来后他立刻记下了这个表的设计理 念：元素的性质随原子序数的递增，呈现有规律的变化。门捷列夫在他的表里为未知元素留下了空位，后来，很快就有新元素来填充，各种性质与他的预言惊人地吻 合。
◆还有人在梦中做出发明。在工业化的服装生产出现之前，人们概念里的缝纫针都是一样的：穿线的洞开在与针尖相反的一头，因此针穿过布料的时候，线最后才穿 过。对手工缝纫来说这没什么问题，但工业化的缝纫机需要让线先穿过布料。当时的发明家们采用了双头针或多针的方法，但都效率不高。19世纪40年代，美国 人埃利亚斯·豪在不能解决这个问题的困恼中入睡，梦见一帮野蛮人要砍掉他的头或煮他来吃——关于这个细节有不同的说法，总之是处境大大的不妙——豪拼命地 想爬出锅或躲过砍刀，但被生番们用长矛恐吓着，在这时他看到长矛的尖头上开着孔。这个梦使他决定放弃手工缝纫的原理，设计了针孔开在针头一端的曲针，配合 使用飞梭来锁线。1845年他的第一台模型问世，每分钟能缝250针，比好几个熟练工人还快，真正实用的工业缝纫原理终于出现了。
（新华网·《环球》杂志）
