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记忆总是让我着迷。想想吧，你随意就能回想起自己进入高中的第一天、第一次约会、第一次坠入爱河。回忆这些往事时你不只是记起了一件事，你还感受到了这件事发生时的氛围——景象、声音、气味、社会环境、时间、谈话内容，以及情绪基调。回忆过往就是一趟心理时间旅行，我们得以摆脱时空的束缚，在完全不同的维度里来去自如。
心理时间旅行让我在写这句话的时候，能够从望得到哈德逊河的家中书房离开，将时间往回拨转67年，向东越过大西洋，到达我的出生地——奥地利维也纳。我的父母曾经在那里经营一家小玩具店。
那一天是1938年11月7日，我的9岁生日。父母刚刚送给我一个梦寐以求的生日礼物：一台电池驱动的遥控玩具车。这是一台闪耀着蓝色光芒的漂亮小车。它的马达和方向盘用一条长电缆连在一起，这样我就可以控制小车的行驶方向，开到我想开到的地方。接下来两天，我把这台小车开遍我家小小公寓的每个角落，穿过客厅，开进餐厅，钻过父母、哥哥和我每晚吃饭的餐桌，抵达卧室再兜出来，这样做让我感到莫大的欢乐，玩起来愈发得心应手。
然而好景不长。两天后的傍晚，我们被梆梆梆的砸门声给吓到了。至今我仍记得那砸门声。父亲在玩具店还没回来，母亲去开了门。两个人走进来，自称是纳粹警察，命令我们收拾行囊离开公寓。他们给了我们一个地址，告诉我们得在那儿寄宿，等待下一步的通知。母亲和我只带了一套换洗衣物和洗漱用品，而我哥哥路德维希则很有先见之明地带上了他最宝贵的邮票和硬币收藏册。
我们带着这么点东西，走过几个街区来到一对素昧平生且更富足的年长犹太夫妇家里。这间装潢上佳的大公寓在我看来非常优雅，男主人给我留下了深刻印象。他睡觉时穿着一套装饰华美的睡袍，和我父亲穿的不一样，他还戴着睡帽以保护自己的头发，上嘴唇还围着一个维持八字胡造型的护罩。尽管我们是不速之客，他们对我们仍然非常体贴大方。虽然他们很富裕，但他们也同样感到害怕，并对有人把我们赶到他们家这种状况感到不安。给主人添麻烦也让母亲感到窘迫，她意识到他们可能和我们一样，由于三个陌生人闯进他们的生活而感到不自在。住在这对夫妇精心布置的公寓里的这段日子，我感到困惑和害怕。但最让我们仨感到焦虑的还不是住在陌生人家里，而是担心我父亲—他突然就消失了，我们完全不知道他身在何处。
几天之后我们终于获允回家。但眼前的这个家已经面目全非。所有值钱的东西都被洗劫一空：母亲的裘皮大衣和首饰、我们的银质餐具、花边桌布、父亲的几套西装，以及我的全部生日礼物，包括那台闪亮的蓝色遥控小车。让我们非常欣慰的是，在我们返回家里不久，11月19日那天，父亲也回来了。他告诉我们，他和其他数以百计的犹太人一起遭到围捕，关在一个兵营里。因为能够证明自己曾在奥匈帝国的军队当过兵，并在第一次世界大战时为德国而战，他才得到释放。
对那段日子的记忆——愈发得心应手地遥控小车满屋子跑，听到梆梆梆的砸门声，被纳粹警察命令住到陌生人的公寓里，发现家里遭人洗劫，父亲的失踪和重现——已成为我童年生活最深刻的记忆。后来我才知道这些事情是与“水晶之夜”同时发生的，那个不幸的夜晚不仅敲碎了我们犹太会堂和我父母玩具店的玻璃窗，更毁掉了整个德语世界无数犹太人的生活。
回过头来看，我们一家是幸运的。与那些别无选择只能继续生活在纳粹统治下的欧洲数百万犹太人相比，我们的遭遇不值一提。在羞辱与恐惧中过了一年之后，当时14岁的路德维希和我得以离开维也纳前往美国，与纽约的祖父母住在一起。6个月后父母也和我们在一起了。虽然我们一家只在纳粹政权下生活了一年，但我在那一年经历的惊慌、穷困、羞辱和恐惧，决定了我之后的人生。
要把一个人成年生活中复杂的兴趣和举动追溯到其童年和青少年时期的特定经历是很困难的。但我还是不得不将我后来对心智的兴趣——人们的言行举止、动机的不可预测性以及记忆的持续性——与我在维也纳度过的最后一年联系起来。大屠杀后幸存的犹太人有一个主题叫“永志勿忘”，这是告诫子子孙孙要对反犹主义、种族主义和仇恨等引发纳粹暴行的思潮保持警惕。我所做的科学工作就是研究这句箴言的生物学基础，即让我们能够记忆的脑机制。
我在美国读大学时还没对科学产生兴趣，但维也纳那一年的记忆已经开始显露出它对我的影响。我痴迷于奥地利和德国的当代史，打算成为一名思想史学家。我竭力去了解那些灾难性事件发生时的政治及文化背景，思考一个在前一刻还热爱艺术和音乐的民族为何会在下一刻就犯下野蛮而残暴的罪行。我就奥地利和德国历史写了一些学期论文，其中包括一篇讨论德国作家对纳粹崛起之反应的荣誉论文。
接下来，在大学的最后一年（1951—1952），我渐渐对精神分析着了迷，这门学科通过层层揭开个人记忆和经历的帘幕来理解人类动机、思想和行为的非理性根源。20世纪50年代早期，大多数执业精神分析师同时也是医师，因此我决定去读医学院。在那里，我目睹了生物学正在发生的革命，众多关于生物本质的基本谜题可能即将被解开。
从我1952年进入医学院算起还不满一年的时候，科学家们揭示了 DNA 的结构。从此人们可以开始对细胞的基因和分子运作方式进行科学研究。假以时日，研究将会推进到组成人脑这一宇宙中最复杂器官的细胞中。于是我开始思考如何通过生物学方法探索学习和记忆的谜题。发生在维也纳的往事是如何在我大脑的神经细胞里留下持久的痕迹的？我在玩遥控汽车时所处公寓的复杂三维空间，是如何被大脑编码成对我周遭空间世界的内部表征的？那可怕的砸门声是如何深深烙印在我大脑的分子和细胞结构里，以至于半个多世纪后我还能生动地体验到当时的所见所感？新心智生物学正在解答这些上一代人无法回答的问题。
这场革命引发了我作为医学生的无尽想象，它让生物学从一个以描述性为主的学科，转变成一门建立在遗传学和生物化学的坚实基础上的贯通性科学。在分子生物学诞生之前，支配着生物学的是三种完全不同的理论：认为人类和其他动物都是由与其自身很不相同且更简单的祖先逐步进化而来的达尔文进化论，身体形态和心理特质的遗传学基础，以及认为细胞是构成所有生物的基本单元的细胞学说。分子生物学着眼于个体细胞中基因和蛋白质的活动，将这三种理论统一起来。它认为基因是遗传单元，也是进化的驱动力，而作为基因产物的蛋白质则是细胞功能的基本单位。通过考察生命过程的基本构成物，分子生物学揭示了所有生命形态的共同点。与同在20世纪发生了巨大革命的量子力学或宇宙学等其他科学领域相比，分子生物学引起了人们更多的关注，因为它能直接影响到我们的日常生活。它直指我们作为“人”，我们究竟是谁的核心问题。
新心智生物学这门学科是在我科研生涯的50年里逐步形成的。它于20世纪60年代迈出了第一步，那时心灵哲学
、行为主义心理学（研究实验动物的简单行为）和认知心理学（研究人类的复杂心理现象）开始融合，形成了现代认知心理学。这门新学科试图寻找从小鼠、猴子到人在内的各种动物的复杂心理过程所具有的共同基础。这种研究思路后来扩展到了更简单的无脊椎动物身上，比如蜗牛、蜜蜂和蝇。现代认知心理学同时具有严谨的实验方法和宽广的理论基础。它着眼的行为范围从无脊椎动物的简单反射延伸到人类的注意、意识和自由意志等最高级心理过程的本质，这些心理过程传统上是精神分析关注的问题。
到了70年代，作为心智科学的认知心理学与作为脑科学的神经科学开始融合，诞生了认知神经科学，这门学科运用生物学方法探索现代认知心理学研究的心理过程。进入80年代，认知神经科学得益于脑成像技术而蓬勃发展。一直以来，脑科学家试图窥探人脑内部并观察人们在进行高级心理过程（如看到一幅图像、思考一条空间线路或发出一个随意动作
）时不同脑区的活动，脑成像技术让他们梦想成真。脑成像的工作原理是测量神经活动指数：正电子发射断层扫描（PET）测量大脑消耗的能量，功能性磁共振成像（fMRI）测量大脑消耗的氧气。80年代初，认知神经科学与分子生物学结合，导致认知分子生物学这门新心智科学问世，它使得我们可以在分子水平来探索思维、感受、学习和记忆等心理过程。
每一场革命的发生都有其根源，导致新心智科学诞生的这场革命也不例外。虽然生物学在心理过程研究中扮演主角还是头一遭，但它早已影响着我们看待自身的方式。19世纪中叶，查尔斯·达尔文提出我们并非上帝独一无二的造物，而是由低等的动物祖先逐步进化而来；此外，他还主张所有的生命都能往回追溯到一个共同的祖先，追溯到生命本身的起源。他甚至提出一个大胆的想法，认为进化的驱动力不是出于一个有意识的、智慧的或神圣的目的，而是来自自然选择的“盲目”过程，这是一个随机试错的纯机械分化过程，通过遗传变异来实现。
达尔文的思想直接挑战了大多数宗教教义。生物学本来的目的是用来解释自然背后的神圣设计，而他的思想把宗教与生物学的历史纽带撕裂了。最终，现代生物学会使我们相信，生物所具有的全部美丽和无尽多样性，不过都是构建 DNA 遗传密码的核苷酸碱基不断重新组合的产物。这些组合是为了适于生物体的生存繁衍，在数百万年里经由自然选择形成的。
新心智生物学可能会引发更深的不安，因为它主张不只身体，就连心智还有我们最高级心理过程（自我意识和对他人的意识、对过去和未来的意识）运作所需的特异性分子，也是从我们的动物祖先那里进化而来的。此外，这门新生物学认为意识是一个生物学过程，我们终将可以通过神经细胞群相互作用产生的分子信号通路解释这个过程。
大多数人都能欣然接受通过实验方法对身体其他部分进行科学研究所取得的成果，比如，我们乐于接受心脏不是用来产生情绪，而是推动血液在体内循环的肌肉器官。但人的心智和精神源自一个生理器官（大脑）这种想法，对一些人而言却很新鲜，令人震惊。他们很难相信，大脑作为一个信息加工计算器官，其所拥有的不可思议的能力不是源自它的神秘，而是源自那些难以计数的各类神经细胞相互作用所致的复杂性。
对于研究大脑的生物学家来说，通过实验研究人类行为丝毫不会有损心智的能力和魅力。生物学家也不担心用还原论分析描绘大脑各组成部分及其活动会让心智显得无聊琐碎。相反，大多数科学家相信，生物学分析很可能会让我们更加钦佩心智的能力和复杂性。
事实上，通过融合行为主义心理学、认知心理学、神经科学和分子生物学，这门新心智科学已经可以回答那些重要的思想家数千年来孜孜以求的哲学问题：心智如何获取外部世界的知识？心智在多大程度上是遗传而来的？先天的心理功能是否导致我们以一种既定的方式来体验外部世界？我们在学习和记忆时，脑中发生了怎样的生理变化？一个持续几分钟的经历如何转化成终身的记忆？这些问题不再是思辨式形而上学的专属领地，它们现在已经成为实验研究的沃土。
在我们理解大脑记忆存储的分子机制时，新心智科学提供的洞见作用尤为明显。记忆——获取并存储简单如日常生活细节、复杂如地理或代数抽象知识等信息的能力——是人类行为中最引人注目的一个方面。为了解决日常生活中遭遇的问题，记忆使我们可以同时整理若干信息，这对解决问题来说至关重要。从更广泛的意义上讲，记忆给我们的生活提供了连续性。它给我们提供了一幅过去的连贯图景，以便我们恰当地审视现在的经历。这幅图景未必合理或准确，但它会持续存在。没有记忆的黏合，经历将会分裂成很多如生活中的瞬间一样散碎的片断。没有记忆提供的心理时间旅行，我们就不会意识到我们的个人史，无法记住我们生命中有如闪亮里程碑的欢愉时刻。我们之所以成为我们，是因为那些我们学习并记住的事物。
当我们能够轻易回忆起生命中的欢愉时刻并淡忘创伤经历和失望造成的情绪影响时，我们便最好地利用了记忆功能。但有些时候，对于那些亲身经历了大屠杀、战争、强奸或自然灾害等负性事件而患上创伤后应激障碍的人，挥之不去的可怕记忆会破坏他们的生活。
记忆不仅对维持自我身份的连续性至关重要，而且对千百年来的文化传承和社会演进与延续也非常重要。虽然自从15万年前智人首次出现在东非以来，人脑的容量和结构就没有改变过，但人类的学习能力和他们千百年来通过文化传承习得的历史记忆都在增长。文化的演进是一种非生物性的适应环境的方式，它与生物进化一道把过去的知识和适应性行为代代相传。人类从古至今的所有成就，都是千百年来所积累的共享记忆的产物，无论这种记忆来自书面记录还是口传心授。
正如共享的记忆丰富了我们的个人生活一样，丧失记忆会有损我们的自我感。记忆能将过去与现在、他人与自己连接在一起，它也能像折磨成熟的大人那样摧残发育中的婴儿。影响记忆的疾病很多，人们熟知的包括唐氏综合征、阿尔茨海默病，以及年龄增长带来的失忆。现在我们还知道，记忆的缺损会促发精神障碍，如精神分裂症、抑郁症和焦虑状态。这些障碍会进一步加重患者有缺陷的记忆功能的负担。
新心智科学为深入理解记忆的生物学带来了希望，这将引领人们更有效地治疗失忆和持续性创伤记忆。实际上，这门新科学将来很有可能对诸多健康医疗领域产生临床实践的影响，然而它要做的远远不只是解决重大疾病问题。新心智科学试图洞悉意识的奥秘，包括每个人的大脑如何产生独特的自我意识和自由意志这些终极谜题。