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与任何其他领域的科学活动一样，记忆研究也经历了一段由诸多先驱引领的历史。这些先驱人物的成就在今天仍受到学者们的认可和赞赏。在我还是一个研究生时，就开始对理查德·西蒙（Richard Semon）感兴趣，尽管他在记忆研究的历史中并不那么有名。20世纪最有名的学者，如哲学家伯特兰·罗素（Bertrand Russell）、物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）等人，对西蒙研究的巨大价值的评述，引发了我对他的兴趣。1977年，记忆研究领域几乎还没有人知道他，但不久后我就发现，他的观点既充满创造性，又具有重大的理论意义。
西蒙在1859年出生于柏林，那一年达尔文正好发表《物种起源》（Origin of Species）。西蒙在年轻时便十分仰慕达尔文进化论的创见，并进入耶拿大学师从进化论著名的宣传者，生物学家恩斯特·海克尔（Ernst Haeckel），最后获得博士学位，成为该校年轻有为的教授。在欧洲，耶拿大学是进化论的主要研究中心之一。1897年，西蒙与一位颇具名望的同事的妻子相爱并同居，遭到世人的非议。西蒙因此辞去教授一职，携所爱前往慕尼黑完婚。此后，西蒙作为一个隐世学者做独立研究，并逐渐形成了一种记忆理论。
1904年，西蒙出版了一本小册子，叫《论记忆》（Die Mneme）。在这本书中，他尝试将遗传的生物学分析以及对记忆的心理、生理学分析加以整合。在他看来，遗传和繁殖是一种对世代相传的经验加以保存的记忆方式。他参照希腊神话中的记忆女神摩涅莫辛涅（Mnemosyne）的名字，创造了“记忆基质”（Mneme）一词，用以指代他所深信的记忆形成的底层机制，可以支持遗传的“记忆”和日常记忆。他觉得这种机制基于生物组织的基本元素的可塑性，可以将经验给人带来的影响在时间的流变中固定保存下来。
西蒙将记忆分为三个阶段，他认为这些阶段对于理解日常记忆和遗传性记忆都至关重要。由于日常用语容易引起误解，他不愿在阐释科学意义时使用它们，便创造了三个术语来描述记忆的这三个阶段：engraphy——信息编码进入记忆中的过程；engram——经验在神经系统造成的持久变化（所谓的“记忆印迹”），经验的物质形态在时间中得以保存；ecphory——激活或提取某一记忆因素的过程。
西蒙的这些生僻词汇及其对记忆和遗传之间的类比，在当时的科学界引起了强烈反对，而他对日常记忆活动的理论也被人们忽视。只有一位美国心理学家亨利·瓦特（Henry Watt）直接放弃《论记忆》中遗传问题的部分，深入挖掘西蒙的理论中重要的方面。瓦特评论说：“本书最有价值的部分，是关于诱发记忆的刺激的概念。但西蒙却想在有机体的繁殖和记忆的复现之间寻求某种共通，从而偏离正道（探究诱发记忆的刺激的本质）。”
瓦特的评论究竟旨在说明什么？在当时，心理学家很少对记忆的提取过程感兴趣，他们相信，一个人能否回忆某一经验，完全取决于最初编码这一经验相关的信息时，所形成的联想的强度。根据这种观点，如果信息很引人注意，或者反复出现从而与已有的知识形成牢靠的联想，那么我们后来就能很好地回忆。相反，形成的联想弱，记忆就差。而西蒙的想法则不然，他认为记忆并不完全取决于编码时联想的强度，还取决于诱发刺激，即引发回忆的线索，以及诱发刺激与最初编码的记忆印迹之间的关系。瓦特发现，西蒙揭示了记忆研究中一个向来被人忽视的方面，并希望他能将精力更集中于此。
1909年，西蒙发表了《记忆心理学》（Mnemic Psychology）。这本著作完全集中于对日常记忆的探讨，而没有《论记忆》中有关遗传的颇受争议的论题，这令瓦特深感欣慰。在这本书中，西蒙结合一些重要的议题，详细解释了他的记忆提取理论。然而，让西蒙沮丧的是，他的理论在学者中反响平平，似乎对记忆研究没有产生任何长远影响。心理学家认为他的观点相当反传统，大多保持沉默。他们实则误解了西蒙的理论。此外，西蒙自绝于学术机构，这也不利于他的理论的发展。他与永动机信奉者等边缘人物类似，被科学界忽视。
1918年，西蒙的妻子因癌症去世。不久，他在妻子的床头竖起一面德国国旗，用手枪结束了自己的生命。
西蒙认为自己的工作不该受到忽视，并相信自己的观点在不久的将来会得到学术界的认同，但他的愿望并未实现——除了记忆印迹这个概念。1950年，著名的神经科学家卡尔·拉什里（Karl Lashley）在一篇题为《寻找记忆印迹》（In Search of the Engram）的论文中表明，他曾尝试寻找某一特定记忆在单一、特定脑区的表征，但是失败了。由于这篇文章后来在心理学领域被奉为经典之作，且记忆印迹一词也是第一次在学术界出现，所以大多数心理学家认为这个词是拉什里创造的。拉什里本人也很少提及，甚至没有讨论过西蒙对记忆印迹的优先使用。
记忆印迹是大脑因编码某一经验而产生的短暂或持久的变化。神经科学家认为，大脑对信息的编码，通过加强参与这一编码活动的神经细胞群间的联系得以实现。日常事件一般由声音、景象、运动、语词等构成，对事件不同部分的分析由大脑的不同部位完成，因而这些不同部位的神经细胞间的联系就会更加紧密。这种神经细胞间新的联系方式，就是大脑对该事件的记录，即所谓的记忆印迹。这一观点最先由加拿大心理学家唐纳德·赫布（Donald Hebb）提出。在此之后，他又深入细致地阐释了这一观点。
我们在主观上将某一事件体验为关于过去的记忆，记忆印迹在这个过程中起着决定性作用，但它并不是影响回忆这种主观体验的唯一因素。记忆印迹是神经细胞间的联系方式，在一般情况下它们处在无意识之中，并具有进入意识的潜力。只有在特定条件下，记忆印迹才能引起意识层面的回忆活动，并且特定的条件只能激活特定的记忆印迹，而其他大部分的记忆印迹都只处于潜伏状态，也就是说，诱发回忆的刺激与回忆内容之间存在一些对应规则。比如，回忆中学时代参加过的最精彩的体育运动会怎么样？在我还没有问你的短短几秒钟之前，与此相关的许多记忆印迹还处在无意识之中，而后活跃起来，构成你对运动会的回忆活动。同样，若问你上次在意大利风味餐厅吃饭的感觉如何，进入你意识的会是另一些完全不同的记忆印迹。在真正被问到之前，你与这些问题相关的记忆印迹，早已存在并潜伏于你的无意识之中。
西蒙认为，记忆印迹让回忆成为可能，但为了理解记忆活动本身，我们还需要知道哪些因素才能使记忆印迹得以呈现于意识之中：诱发回忆的线索应具有哪些特征，才能够“唤醒”沉睡的记忆印迹？为什么有的线索能更有效地引起回忆？西蒙认为，任何一种记忆，只能由特定的几个线索诱导。在一个事件发生之时，我们真正注意到的一些经验素材，往往是能够诱发回忆这一经验的有效线索。因此，当类似于原始经验的一部分的线索得到呈现时，就足以引起我们对整个经验的全面回忆。
如果你想回忆高中时代参与过的最令人激动的运动赛事，你并不需要将当时经历过的所有内容全部回顾一遍。而只有其中的一部分是回忆所必需的，这一部分与你当时对这一经验的编码密切相关。假设这一事件是一场橄榄球比赛，而赛场上的四分卫屡屡表现惊人，最后奇迹般地帮助团队取得了胜利。你最初编码与整合这一事件时，编码的信息就会集中在四分卫的表现上。多年之后，也许只要提到这个四分卫的名字，或是仅仅瞟上一眼他的长相，当时整个比赛的场景、参与的选手，以及你们队怎么获胜的记忆就会自动涌进脑海。但如果没有碰上这个关键的线索，你就不会回忆起这件事情来。当一个朋友问你，是否还记得你们队曾经打败了由一个年轻教练带领的专业球队，你可能会挺困惑，不知道他指的到底是哪一次比赛，对那个教练也只有非常模糊的印象。但只要你朋友接着提到你们队的四分卫在比赛最后几分钟的关头连来两个接地长传球，你立马就能回想起整个比赛。由此可以看出，在尝试回忆的过程中，如果当初编码的内容和场景没有充分地得到激活，那么即使经验的编码广泛且深入，我们也很难回忆起来。
在当代，我的研究生导师恩德尔·图尔文对理解记忆编码和提取间的关系，做出了相当了不起的贡献。编码特异性原则（encoding specificity principle）是他最具影响力的观点之一。这个原则于20世纪70年代提出，在很多方面与西蒙的理论相似。根据这一原则，一个人思考某事件的方式决定了编码的特异性，也就决定了这一事件的记忆印迹；这一事件之后能被回忆起来的可能性，则取决于提取线索与当时编码的相似度。有意识回忆往往取决于这种编码过程与提取过程的相似性。
让我们借用苏菲·卡勒研究中的那些材料来做一个假想的研究（即科学家所说的思想实验），并以此阐明记忆提取的原则。先来看看现代艺术博物馆员工对马格里特《被威胁的刺客》的另外两种不同的回忆：
（1）那幅画很大，画面很惨。那个裸体的女人躺在一张桌子上，像块羔羊肉，一条粉色的蟒蛇搭在她的脖子上。我能想起来的就这些。
（2）我记得几个穿着衣服的男人围着一个裸体的女人，那个女人已经死了，像是房间里的祭品。你一眼看过去就会注意到她。我记得最清楚的是从女人嘴里流出的血和谋杀者。那个男的看上去有罪。
在我假想的实验中，我通过简短的描述提示员工，让他们回想出博物馆中符合描述的那幅画。“蟒蛇缠着女人”这样的提示更容易让第一个员工想到马格里特的这幅画，而“一个邪恶的男人射击”，更容易让第二个员工回想起该画。提示的有效性取决于当初编码的性质。
这个例子说明，我们如何感知和思考一件事，在很大程度上决定了哪些提示线索能在将来使我们回忆起这件事来。但对于有意识回想，关键之处并非提示与编码的条件相同，而是提示线索要能激活重新体验某事的主观感受，包括编码时人们具体的想法、幻觉或推理，等等。看到下面这句话时，你有怎样的想法？
那条鱼袭击了游泳者。
大部分人会很自然地认为，是一条鲨鱼袭击了游泳者。实验表明，一段时间之后，如果我希望你回忆出这个句子，虽然“鱼”才是原句中的词，但“鲨鱼”的提示会比“鱼”更容易让你回忆出这个句子。在这种情况下，“鲨鱼”之所以比“鱼”的提示更有效，是因为它与你看到这个句子时的想法更加吻合。
记忆编码和提取之间的密切联系能帮助我们更好地理解日常生活中的记忆和遗忘。前段时间，我和家人短暂地逃离了波士顿（Boston）的冬天，在圣迭戈（San Diego）度过了愉快的一周。有好几个下午，我们在圣迭戈动物园和海洋世界玩得很开心，尤其是我的两个女儿。但这两个地方我以前旅行时都去过，所以还想找一些新的地方看看。因此，在雾蒙蒙的周日早上，我们开车来到一家颇具历史风韵的19世纪的科罗纳多旅馆。旅馆坐落在紧邻圣迭戈海岸的一座半岛上。当我们驶过连接半岛和陆地的长长的高架桥时，我的妻子描述着那个旅馆的大小、它的优美之处，以及我们的旅行指南上说它是第一个使用电灯的旅馆。而我对科罗纳多一无所知，期待着赶紧了解它。
当车开到旅馆门前时，眼前看到的景象确实没令我失望：这是一座恢宏而辉煌的典型维多利亚建筑。大厅装饰优雅，为华丽的深棕色木质结构，陈列着格调高雅的家具。大厅后面是一座安静的庭院。当我们踏入这座庭院时，我突然被一种意料之外却又非常强烈的确信感攫住：我曾经就站在这个庭院里，和参加一个科学会议的同人聊天。我清晰地记得，当时我们几个人正在谈论我即将前往哈佛大学任职的事情。短短几秒钟内，我记起来是在大概四年前，我来过这个科罗纳多旅馆。当我和妻子、孩子们一起站在这个庭院中时，我能够回忆出自己当时住哪个房间，以及其他一些当时发生的事情。
为什么妻子在车上描述那座旅馆的时候，或当我看到旅馆壮丽的外观和华丽的大厅时，我没能想起来之前来过这儿呢？为什么是庭院的景象勾起了我的回忆呢？原来，我编码那次经历的核心基调是“去哈佛之前的一次会议”。我根本没有特别留心这座旅馆的名字、它悠久的历史以及它维多利亚式的建筑。当时我满脑子想的都是在去哈佛之前的这两周我还需要完成哪些事情。在开会间隙，大家三三两两地聚在庭院里闲谈，似乎每个和我聊天的人都很关心我去哈佛的事情。所以，这座庭院是一个有效的记忆线索，它能激发我关于上次行程所编码的信息，而上述的其他线索却不具备这种作用。
我们自身的心理状态也是回忆的有效线索。在一项记忆实验中，实验参与者在记忆编码的同时，摄入某种烟或酒。一段时间后，如果他们不能回忆当时编码的内容，再次给予类似的刺激，就能促使他们更多地回忆编码的内容。这种情况在多种实验条件下都会出现，被称为状态依赖性回忆（state-dependent retrieval）。通过烟、酒等刺激物将身心恢复到人们编码时的状态，编码与提取状态的匹配有助于唤醒他们对实验材料的回忆。
编码过程与提取过程之间相互依存的微妙关系，也证明了我在前文介绍的、关于精细编码与有意识回忆的一些观点。我的一个基本想法是，如果对一事件进行过精细编码，我们更容易再次回忆它；如果对一件事的编码水平很浅，我们对它形成的记忆就差。然而，如果在粗浅编码之后，给被试类似于编码信息的提取线索，他们对事件的回忆反而会比精细编码的情况更好。例如，我要你想一个与“brain”（大脑）押韵的词，并在一段时间之后测验你对目标词“brain”的记忆情况。如果你只是执行这个任务来完成一次浅层编码，那么在后来便很难想起来“brain”是我给你看的目标词；但如果你对它进行了精细编码（比如联想大脑的三个主要功能），你就能轻易地回忆起“brain”这个目标词。反过来，如果我在测验阶段给你的回忆线索是“一个与‘train’（火车）押韵的词”，那么对“brain”的浅层编码会更有利于回忆出这个目标词。
在其他条件类似的情况下，精细编码之所以比非精细编码导致更好的有意识回忆，原因可能是丰富而精细的编码为回忆提供了更广泛的可提取的线索，而对于浅层的、单一的编码，可与之完美匹配的记忆提取线索会少得可怜。我们可以假设这样两个求偶的单身汉：其中一个是医生，有广泛的文化和娱乐爱好，他可能是很多种类型女性的潜在佳偶；而另一个则一门心思扑在高能粒子物理研究上面，只考虑找和他一样热爱粒子研究的物理学家。后者找到符合期望的伴侣的概率会远小于前者，但万一他被爱神眷顾，真的遇到了心中期盼的那种伴侣，那么他起码和前者一样开心。类似地，精细编码会比浅层的编码带来更多碰上“对”的提取线索的机会，因而提高成功回想起来的可能性；但一旦提取线索恰好“对”上了浅层编码的信息，类似甚至好于精细编码条件下的回忆也会一触即发。
基于上述分析，有个推论会让我们心头一亮：只要完成了精细编码，且尝试回忆的时候遇上了“对”的提示线索，那么回忆就会相当精准。在一个实验中，参与者需要记忆600个单词——让人望而生畏的数量！实验人员引导他们对这些单词进行扩展性的精细编码，并在之后的回忆测试中给予匹配编码的提取线索。结果在看完这600个单词之后，参与者立马能回忆出其中90%以上的单词。
由于我们对自己的理解非常依赖于对过往经历的记忆，认识到对一件事的回忆在很大程度上依赖于相关的回忆线索不免使人沮丧。提示对于回忆的重要影响告诉我们，某些记忆之所以潜伏在意识之下，只因为我们尚未遇到唤醒这些记忆的线索。这也许就是为什么久别重逢往往令人悲喜交加：与老朋友的重逢，让许多线索扑面而来，从而使我们想起各种或悲或喜的往事；若不是朋友的出现，我们平时很难得到这些线索，而没有这些线索，我们对那些往事的记忆便封锁在无意识状态，无法触及我们当下的情感生活。
在马塞尔·普鲁斯特的小说中，主人公在不懈追寻自我理解的过程中得到的一个启发是，他捕捉往事的能力，取决于他能否找到那些能够引导他回忆的线索。最后他认识到，他不能让心灵的时光之旅依赖于同玛德莲蛋糕味道的偶遇，他需要主动寻求引发回忆的线索。我们同样面临着普鲁斯特的问题：为了更好地理解自己，我们需要以种种方式主动寻求线索，否则我们对往事的记忆将永远沉睡直至消逝。在GR的病例中，我们也看到，一个偶然的有效的回忆线索（一次与以往经历类似的手术），使他重获曾经丢失的个人经验。
当然，这些考虑不应引起我们的误解，即认为所有的往事经验都已在大脑中以某种方式记录在案，只等适当的回忆线索将之带入意识之中。虽然实验室研究已反复证明，回忆线索能够使我们回忆起那些似乎已经消逝的经验，但这并不必然意味着，所有的经验都得到了保存，并且具有被回想起来的潜能。我们之所以会遗忘某些往事，尽管有时是因为没有得到适当的线索提示，但有时也是因为，我们对这些往事的记忆印迹已经衰退，或变得模糊不清。
记忆提取的线索有时像便携式吸铁石那样，能帮助我们找回在海滩上丢失的那枚记忆的硬币。如果硬币被沙子掩埋了，那么清扫海滩的人就需要用吸铁石才能找到它们。但如果海滩上原本就没有硬币，那么即使磁力再强大的工具也无法探测到它们的存在。在我们的脑海中，有的海滩上有硬币，而有的则没有。像清扫海滩的人寻找硬币那样，在搜寻之前，我们并不知那会是一片带来收获还是一无所获的海滩。