为了深入探讨教育的原理，在此先提出几个公设：

  公设一：同一性是理解和交流的基础

  从“庄子与惠子游于濠梁之上”的故事说起。故事原文：庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鯈（tiao）鱼出游从容，是鱼之乐也。”惠子曰：“子非鱼，安知鱼之乐？”庄子曰：“子非我，安知我不知鱼之乐？”惠子曰：“我非子，固不知子矣；子固非鱼也，子之不知鱼之乐全矣！”庄子曰：“请循其本。子曰‘汝安知鱼乐’云者，既已知吾知之而问我，我知之濠上也。”

  译文：庄子与惠子在濠水的桥上游玩。庄子说：“鯈鱼在河水中游得多么悠闲自得，这是鱼的快乐啊。”惠子说：“你不是鱼，怎么知道鱼的快乐呢？”庄子说：“你不是我，怎么知道我不知道鱼的快乐呢？”惠子说：“我不是你，固然不知道你；你本来就不是鱼，你不知道鱼的快乐，是可以肯定的！”庄子说：“请从我们最初的话题说起。你说‘你哪儿知道鱼快乐’等等，说明你已经知道我知道鱼快乐而在问我，我是在濠水的桥上知道的。”

  这个家喻户晓的故事蕴含着一个深刻的问题：理解能够实现的前提是什么？物理学家爱因斯坦说过：“世界上最不可思议的事情，就是这个世界是可以理解的”，这句话反映的也是认识和理解的基础问题。为了回答这个问题，在此提出第一个公设：同一性是理解和交流的基础。

  公设二：存在是世界的同一性

   一般而言，世界上的一切都共同具有存在的性质，所以提出第二个公设：存在是世界的同一性。基于此，可以回答爱因斯坦的上述问题：世界之所以可以被理解，是因为我们和世界都是存在的，从存在这一点来看，我们与世界是同一的，根据公设一，所以这个世界是可以被理解的；仅如此，我们还可以与世界交流，使我们被理解，从而通过交流，实现对世界和我们自身的改造。

我们因相同而彼此理解，因不同而产生差异，形成分歧。

   公设三：个体是因为存在差异而存在

   一般常识而言，世界是由无数的个体组成的，认识和理解的主体就是个体，认识和理解的客体是个体之外的世界。基于此，提出第三个公设：个体是因为存在差异而存在。

   个体的本能或天性是保持存在，存在的前提是保持自身与世界的差异性，差异的体现是感知和理解自身与世界的不同，而根据公设一，实现理解的前提是保证同一性，表面上看，这似乎是一个悖论，而实际上，这是符合现实的一种景象：作为人类一种普遍的心理现象，我们渴望理解世界，也渴望被理解，我们存在的动机（意义）就是理解自身之外的一切，从而达到遍知遍觉，获得大自在。

   人类从维护自身存在出发，理解和改造世界，使之更好地为维护自身存在服务。然而，在这一过程中，我们也在改变着自己，我们与世界的差异性越小，同一性越大，则我们认识理解世界越深刻。当我们达到彻底理解世界的时候，我们也就消失，与世界成为了一体。

   个体间的“相似”是指彼此“同一性”含有的程度。个体因相似而互相吸引，因保持存在必需的差异性而彼此排斥，所以事物总是既互相吸引，又互相排斥。

   公设四：理解即是归零

   理解又称为领会、了解、懂得、思维作用，是指一种心理过程，与诸如人、情形或讯息之类的某种抽象的或有形的对象相关，借此一个人能够对其加以思考，并且运用概念对该对象加以适当的处理。理解乃是概念表达的界线。理解某一事物，也就是已经对该事物实现了一定程度的概念表达或者说概念化。

   上述是目前关于理解的主流解释，仔细阅读后，依然不能解惑。一般而言，人类有五种感官：眼、耳、鼻、舌、身（称之为五根），接触相对应的色、声、香、味、触（称之为五尘）等外境，五根对五尘作用，产生的神经刺激由意识来识别。意识是生命的神经现象，当生命出生时意识就与生命同在，是一种自我感觉和外部感觉的综合。意识的基础是个体具有了对自身本体认知（自我意识）、对自身认知能力的认可、对自身行使能力的认可的综合。由于人类意识产生于神经系统的功能，因此不论自身是否感知到，无论自身是否认可，意识均存在。

   相对于五根对应具体的物质器官，意识无形无色，是心非物，一般认为大脑是它主要的物质基础，但也有观点认为整个身体都是它的物质基础，它一方面具有觉知自身（称之为法尘，与五尘合称为六尘）的感知能力，所以它也是一种感官（称之为意根，与五根合称为六根），另一方面又具有识别六根对六尘作用产生的神经刺激的能力，进而产生意义。此外，意识作为知觉，有一个特殊的能力，即能替换五根，产生相同的神经刺激，比如，只需要想象一下酸梅，就可以让舌下生津。所以，意识是一体两面，既是觉知的对象，又是觉知的主体。

   根、尘作用的结果是产生大脑神经兴奋，这种兴奋需要意识来识别理解。这里给出一个假设：理解的过程是意识产生一个镜像的兴奋，其值与外来兴奋相反，二者结合的结果是归零，产生意义。根、尘作用产生的大脑神经兴奋有两种情况：五根对五尘和意根对法尘，一般来说，前者容易归零，而后者很难，所以修身养性的重点和难点是内心的平静（所谓法尘不起，意识之海归于平静）。从归零的角度上说，大脑的本质趋势是使自身能级状态保持在最低水平，通俗地说，就是保持身心的平静！从这个意义上说，所有生物存在的意义或者说追求的终极目标是：保持身心处于绝对的平衡点上。

   基于此，提出本系列博文的第四个公设：理解的本质含义就是归零。

  公设五：“生态平衡”是实现学习效率和创新能力最大化的根本前提

  学而不思则罔，思而不学则殆。孔子在《论语•卫灵公》中还说过：“吾尝终日不食，终夜不寝，以思，无益，不如学也。” 子夏曰：“博学而笃志，切问而近思，仁在其中矣。” 这些都是强调学习与思考相结合的重要性。 西方的哲人康德也说“感性无知性则盲，知性无感性则空。”这与孔子的“学而不思则罔，思而不学则殆”可以说是惊人的一致。可见，人类在知识的学习和获取上，不论地域、种族如何差异，其根本性原则往往是一致的。

  学习问题自古以来就受到哲学家和教育家的关注，其原因在于学习是有机体生存和发展的基本要求。为了提高学习效率和创新能力，人们提出了许多的学习理论，典型的有基于联结学习的理论：①桑代克的尝试—错误学说；②巴甫洛夫的经典条件反射；③斯金纳的强化学说；④加涅的信息加工理论；⑤班杜拉的社会学习理论；基于认知学习的理论：①科勒的完形—顿悟说；②布鲁纳的认知结构学习理论；③奥苏伯尔的认知同化理论；④建构主义学习理论等等。

  近年来，认知神经科学研究取得了许多重大突破，为揭示有机体的认知规律和提出新的学习理论奠定了坚实的科学基础。比较典型的研究进展总结如下：

  1、学习记忆的细胞和分子水平的机制研究获得重要进展——海马结构与学习记忆密切相关，突触传递的长时程增强（LTP）反映了一种突触效率的变化，即可塑性，是学习记忆可扩展性的物质基础。

  2、认知的基础在于神经元的活动，体现为神经编码是知觉、注意、记忆、语言和思维以及智能和意识等心理功能的信息处理基础。

  3、短期记忆不需要新蛋白质的合成，而长期记忆所需的基因产物必须是新合成的。神经编码可分为动态（瞬时记忆）和静态（长期记忆）两种类型。

  4、关于学习的神经生理机制，已知任何学习活动，即使是最简单的学习也不是靠单个细胞的活动，而是靠大量神经元的综合活动，这些神经元之间构成复杂的关系网络。学习、记忆、思维以及智能和意识等心理活动呈现出一种动力学特征“涌现”。

  5、神经编码体现出稀疏编码的特征。目标识别产生的神经兴奋只有少数几个神经元（相比于人类庞大的神经元数量，一般认为是10的10~12次方），这体现了能量最小耗用原则（又称能量经济性原则：编码的记录和读出耗用最少，即激发脉冲数最少）。

  6、多通道融合神经编码编码的平衡性：对同一物体，眼、耳、鼻、舌、身、意等多种感知刺激对编码的贡献呈现出一种平衡性。换句话来说，即多通道融合编码的效率远远高于单通道编码。比方说，用10,000个刻度来表示空间中的点的位置，如果用一维坐标系，则可以表示10,000个不同的位置点，用二维坐标系，则可以表示5000*5000 = 25,000,000个不同的位置点，用五维坐标系，则可以表示2000*2000*2000*2000*2000 = 32,000,000,000,000,000个不同的位置点。由此可以看出，眼、耳、鼻、舌、身五个感官通道全部参与信息编码的效率，远远大于单一通道或较少通道参与的信息编码效率（这里的“效率”是指信息被正确加工、存储和检索的速度）。亿万年的进化，使人类获得了这种自然高效的编码机制，这里有两个例子，例子一：人类在面对面的自然语言交流中充满了各种语法错误和口误，但却能实现较好的交流效果，与受到语法严格规范的书面语言交流相比，发生歧义理解的可能性更小；例子二：人类在进行创造性活动时，往往会伴随一些思索之外的活动：抖腿、抽烟、踱步、挠头、或者是身体器官的其他重复运动。

  7、资源消耗最小和能量耗用最小的平衡性：如果有128个神经元，假设每个神经元可以记忆两种状态（表示为0和1），每个神经元彼此没有联系，则128个神经元最大能记忆256种状态，而如果128个神经元彼此完全联通，他们作为一个整体编码单位，则可以表示成2的128次方（约为10的13次方）个状态，这足以给地球上每一粒沙一个编码！为了实现编码效率最大化，全联通的神经结构（需要大量的神经连接突触）应该是有机体神经编码一个好的选择。然而，事实是，神经科学研究证实，人类脑神经元的连接结构是一种称之为“小世界模型”的结构，如图1所示。这是一种介于局域联通和完全联通的结构，它体现了资源消耗与编码效率的一种平衡，是实现稀疏编码的内在机制。

图1小世界模型

8、大范围拓扑优先：视觉系统具有在视觉初期过程检测拓扑性质的基本而普遍的功能，在视觉的早期阶段，视觉系统检测的是物体的整体特征，而不是局部特征，视知觉在初级阶段，更敏感于大范围的拓扑性质，而不是局部性质。此观点已经得到实验证实和广泛认可。

9、意识具有串行加工的特点，其内容具有流动性且转瞬即逝，而大脑很明显还具有并行加工的能力，那些与“意识流”平行发生的神经事件都是无意识的。神经网络并行产生的多个“涌现”是同时存在的。通过注意机制，意识只能逐个映照和理解这些“涌现”。

10、发现了人类的“无意识加工机制”。大量的意识与无意识对比研究给出了无意识过程存在的确凿证据，支持无意识加工影响意识加工的的观点，如阈下启动、内隐认知等现象都说明，没有全局工作空间的活动，信息加工只能以无意识的方式进行，并且，意识加工可以转化成无意识加工，如自动化的形成。这说明了“心智游移状态（如睡眠）”对人类的思维发展有着重要的意义。

基于上述事实，提出本系列博文的第五个公设：实现学习效率和创新能力最大化的前提是“生态平衡”。具体内涵解释如下：

1、学习的内在实现机制是神经网络的构建，途径是通过“思”与“学”的交替活动，评价标准是记忆内容的多少（编码空间的大小）和创新能力的强弱（这里的“思”是指：在保证稀疏编码的前提下，实现编码效率最大化，形成神经网络静态连接结构的活动，是对已有感官刺激的总结与优化，进而给出“学”的方向；而“学”是指：在已有的神经网络静态结构的基础上，通过感官刺激，促使神经网络活动产生动态的“涌现”，以“涌现”的反复呈现作为发展静态神经网络结构的导引）。需要强调的是，“思”分为“有意识的思（意识主导下的实现编码效率最大化的优化过程）”和“无意识的思（无意识主导的心智游移状态下，神经网络中所有神经元自动、并行发生的实现编码效率最大化的优化过程）”，二者同样重要。

2、“多通道融合神经编码平衡性”使得多通道融合编码的信息处理效率远远高于单通道编码的信息处理效率；以小世界模型为基础的神经网络结构，保证了资源消耗最小（少的神经连接突触）和能量耗用最小（稀疏编码）之间的平衡；以上两种平衡在本系列博文中统称为“生态平衡”。

3、“生态平衡”实质上是学习和创新的一种保障条件，它蕴含着实现学习效率和创新能力最大化的前提：(1)、对于人类而言，保证眼、耳、鼻、舌、身、意等感知器官的平衡发育，是实现编码信息处理效率最大化的物质基础；(2)、保持“思”与“学”的平衡是实现创新能力的根本保证：良好的“思”能使神经网络用最少的静态连接结构存储最多的信息（记忆），保证信息加工、存储和检索的速度较快，为未来的创新预留更多的资源空间，并且对“学”的方向给出较好的指引；良好的“学”使神经网络的动态行为呈现新的有意义的“涌现”， “涌现”的反复呈现是创新的起点，是静态神经网络结构进化发展的导引（按照公设四，这里的“有意义涌现”是指能够被意识归零（理解）的“涌现”）