前几个月去听物理系的凝聚态物理，第一节课，教授在黑板上一字一字郑重地写：“物理中的基本定律——美、对称、简洁（beautiful，symmetrical，elegant）”；而统计物理和凝聚态物理的基本特征，则是“丑陋、复杂、混沌（ugly, complex, chaotic）”。

我之前知道，对于理论物理学家，尤其是爱因斯坦和他以后的理论物理学家来说，“简洁”和“对称”意味着“真”（当今活着的物理学家里，对这个主题讲的最好的人之一当然是杨振宁先生）。毕竟相对论就是以这么不可思议的方式搞出来的。现在的弦论和超对称也一直顺着这个思路，以至于虽然今天对这些理论根本不可能有实验上的证实，但我记得一个搞弦论的物理学家说的话，可能依然反映了今日理论物理学家的信念（甚至可以说是信仰），他说弦论和超对称在数学和理论上太漂亮了，以至于它们不可能不是真的（they’re too beautiful to be not true）。

凝聚态教授接着说，今天物理中“四大力学”，对理论力学和电动力学是没有任何疑问了，甚至都有公认的基本一致的教学法；量子力学嘛，你要不实在像爱因斯坦一样那么往基础甚至哲学上刨根问底，基本也没什么问题。唯独统计物理，不那么完善和清楚，有时还显得丑陋，相比而言依然令物理学家困惑和心烦。很多“有洁癖”的理论物理学家，研究里不愿意碰，甚至有的还不怎么愿意教统计物理。至于“凝聚态物理”这个学科，他说，哎呀，连这个名字当初都起的有点混乱和莫名其妙…..

而人脑之谜的答案，是否是像理论物理的基本定律一样的简洁和美？乍一看人脑的问题似乎跟凝聚态物理的问题更加类似：一个整体、一个系统，怎么不仅仅把它看成是其中“元素”的简单叠加；整体如何大于部分；系统的行为和体现出来的特质，不能简单地通过简单的“还原论”和个体层次的物理定律看出来。

今天的理论（计算）神经科学，以理论物理学家的标准，充斥着“丑陋”的数学，即便有些相对的简单和漂亮，那也大多都只在对神经现象的描述层面（比如早就拿了诺奖的，经典的Hugkin-Huxley Model）， 不说和今天的理论物理里的基本定律，就算和牛顿定律在物理里的地位怕也不能比。不知是不是凝聚态物理学家和理论神经科学有“同病相怜”之感，我见过和听说过的物理学家转过来搞神经科学的，属凝聚态物理学家最多（不过，搞弦论转行来搞神经的，居然也有不少）。现在的理论神经科学中某些理论猜想，甚至直接搬用凝聚态和统计物理里的方法。

不过有的学者, 相信脑科学之最终答案，会比凝聚态物理要漂亮,甚至和物理中的基本定律一样漂亮和简洁, 虽然他们是极少数。今天“主流”科学中最有名的例子，当属语言学中乔姆斯基以几乎五六十年毕生精力，以生成语法发展而来的“最简方案”，他和其他一些语法学家，明明白白地说，他们现在的语法理论，他们语法中的“最小计算性”（minimal computation），直接借鉴了基本物理定律里简洁和对称的原则。而剑走偏锋又颇有名气的，写《集异璧》的侯世达算一个，他对人脑的认知中发现像物理基本定律中一样的美坚信不疑，虽然几乎没有业界人士对他的努力完全认同，他还是在这条路上孤独地走了近二十年。

乔姆斯基和侯世达的愿景我极其佩服和尊重，他们也都是这个时代最好的学者和思想者之一。不过我并不太认同跨越那么多层级，直接生硬地把物理基本定律的美搬到人脑问题里来的方法（当然我“有资格”去跟人讲我认不认同，那是以后的事）。能看到不同的科学问题后面是否可以用相似的数学来描述和发展，也许是种历代最优秀的理论科学家才有的直觉和眼光，这也是像爱因斯坦、玻尔、海森堡那样级别的科学家最为人称道的品质。这学期跟我上一门数学课的C先生讲到爱因斯坦时，也如是这般说。老先生今年已过八十，爱因斯坦算是他的老师的老师，他其他两个导师是香农和维纳。他年轻一点时，花了二十年的时间，最终意识到，用在量子力学里的creation/annihilation  operators，可以用在大脑神经网络的数学描述中，以他名字命名的model是历史上第一个大尺度神经网络的数理模型。他的讲课，有时候甚至会把微积分里的基本的数学，和希格斯波色子，还有视觉皮层里的数学上的相似之处一语道破，让本来就喜欢“融会贯通”的我时不时大呼过瘾。不过他也强调，有些时候, 数学上的巧合极其重要，而有些巧合就只是巧合而已。于是下面有人问那怎么看出来什么是重要而什么是巧合呢。老先生莞尔一笑，耸了耸肩……

看来，美与不美，也许并不是最重要。相对论很美，托勒密的地心说体系也很美。美可以是真，可以曾经是真，也可以是有诱惑的陷阱。对于最一流的理论科学家，更重要的是独到的眼光，是vision——用杨振宁先生的话讲，是人文和艺术家一般的“个人风格”：崇尚美的狄拉克，“秋水文章不染尘”；而海森堡的研究总是有大胆和新意,但却“不那么干净”，“有渣子”。他们用截然相反的风格，都做出了最一流的科学。