上一節簡要介紹了人類大腦皮層功能的左右半球不對稱性。所引述的材料主要是神經生理學家和神經心理學家斯佩裏、利維、J.E.博根（J.E.Bogen）以及埃克爾斯（J.C.Eccles）於20世紀六七十年代做的實驗報告。這些研究報告不僅強調了大腦語言等機能一側化（不對稱性）結論，對兩半球機能進行了係統的二分，而且作出了某些科學認知（包括數學認知）的“論斷”。例如，斯佩裏（1975）認為，大腦左半球是高度語言和數學化的，而右半球則與之相反，不能通過計算加以模仿。[33]以後他又與其他研究者明確指出，左半球是算術的，右半球是空間的、幾何學的。[34]埃克爾斯也肯定了斯佩裏等人的上述觀點。他說，“主導半球（左半球——引者注）是一個算術半球，而不是一個幾何半球”，而控製左手的次要半球（右半球——引者注）在幾何和透視作畫方麵要比對側半球強許多。[35]

應當說，這些研究是原創性的。但是，大腦的功能不是一種單純地依賴神經組織的固化狀態，它還體現在實際的認知活動過程中，並與認知活動發生關聯的諸因素構成相互作用的關係。這些因素包括實踐的因素、文化的因素等。因此，單純的實驗控製條件下的大腦功能狀態研究，並不能說明全部問題。又由於研究對象、研究手段和研究方法的限製，早期的研究在今天看來還是不夠完善。例如，斯佩裏等人是以講英語的西方人為研究對象的，所用的實驗材料和實驗工具也體現出西方文化（或語境）的特征，因而對西方以外的人種和文化類型是否具有普適性，是值得懷疑的。

自20世紀90年代，特別是進入21世紀以來，隨著認知神經科學、文化神經科學、文化心理學以及腦功能成像技術的發展，有關大腦半球認知、大腦功能側化（不對稱性）研究取得了長足進步，諸多傳統的觀點麵臨質疑和挑戰。這些新的研究成果對我們重新認識人類大腦功能側化和不對稱性，進而幫助我們重新考量科學認知的不對稱是有極大幫助的。下麵依據近20年來國內外的有關實驗報告和研究論文，對大腦半球功能側化和不對稱性作進一步的分類概括，主要有以下四個方麵。

一、語形與語義

盡管語言（言語過程）中樞的定位說與反定位說仍在爭論當中，但是語言中樞定位說的現代形式——語言信息加工的模塊論逐漸占據了上風。根據模塊論的觀點，語言信息加工可視為各自獨立的認知模塊以序列加工的方式運作。這些模塊包括音位信息（音段化和超音段化的）模塊、語義信息模塊和句法信息模塊等。這些信息模塊都有較為固定的神經構造。[36]例如，一般認為，左側顳上回的聽皮層與語音知覺關係密切。有關的音素探測任務能夠激活威爾克區和布洛卡區；音節計數任務則激活左側額下回背部。相應地，詞形識認的心理過程與左側棱狀回（fusiform）有一定的聯係，尤其是其中被稱為視覺詞形區（visual word form area，VWFA）的部分。而語義信息的存儲和提取則主要與顳中回、顳上回（BA45和BA47）的激活有關。句法加工則較多地由布洛卡區承擔。腦功能成像研究發現，在以正常講英語者為被試的句子加工實驗過程中，整個左半球外側裂周圍語言區血流量增加；在句法加工過程中，布洛卡區腦蓋部分血流量增加。這清楚地表明，句法加工的某一環節可能更精確地定位於布洛卡區。此外，語言缺陷與大腦損傷的相關研究表明，大腦外側裂周圍區域的聯合皮層區可能是整個語言的加工區。[37]這在一定程度上證明了“交互作用”理論的觀點，即語言生成或句子理解過程是許多不同種類的信息相互作用的結果。

值得注意的是，上述研究不僅確證了傳統優勢半球（左側語言半球）的觀點，也表明了所謂語言半球實際上主要是“形式語言”半球。這種形式語言主要體現在音素音位分析以及句法構造等方麵。較早的雙聽技術（dichotic-listening technique）研究發現，右利手的人辨別呈現給右耳的語言刺激比辨別同時呈現給左耳的語言刺激更為精確。這說明左腦對語音信息更有優勢。有研究發現，右利手者的右耳對語言聲音的優勢主要表現在對子音，如“b”“d”“t”和“k”方麵，對母音並未表現出優勢。這進一步證明，右耳的優勢實質上是反映左腦在加工聲音上的特性，而非對語言聲音的一般優勢。[38]在句法與語義加工方麵，左半球兩個重要的語言中樞：布洛卡區和威爾尼克區在功能上具有某種程度的分離；前者具有形式功能，後者具有語義功能。但是威爾尼克區的語言感受性和聽覺理解是建立在音位水平上的。因為從語言生成來看，布洛卡區和威爾尼克區兩種失語症都有音位水平的障礙，說明兩者的公共機製遭到損壞。所不同的是，布洛卡失語症患者的音位錯誤遠遠多於威爾尼克區失語症。[39]而且，語義的形成還須借助於記憶中的知識、經驗，包括各種視覺信息、觸覺信息和聽覺信息中的形象方麵，亦即須有頂顳枕部模塊信息的參與。當這樣一個“多維語義圖式”被作為一個具有空間結構的整體來看待時[40]，單純的語音信息和句法信息是難以奏效的，亦即語義的生成需要其他模塊甚至右腦半球的介入，方可最終實現。

在一項涉及句法加工與言語理解中語義加工關係的實驗中，實驗者記錄到一種100～500 ms的負波，此負波具有左半球偏側化效應。對此的解讀，有的研究者認為，其效應反映了關係從句和特殊疑問句的移位對工作記憶的消耗；另一部分研究者則認為，它與早期的句法加工有關，反映出詞類、主謂一致性、語法中性和格的變化等。但無論如何，語法加工的模塊化理論表明，句法加工與語義加工是兩個獨立的認知過程。[41]

關於左半球語言功能的形式化傾向，伴隨著右半球語言功能及特性的被發現而不斷得到強化。人們已經認識到，右半球語言功能具有與左半球語言功能互補的特點。通常認為，右半球分管語調，給話語提供韻律等，但實際上右半球還有將名詞和實物聯係起來的能力。特別是在言語交際活動中，右半球在一語雙關、話題擴展、反語以及隱喻的理解中，扮演著更為積極和獨立的角色。而且，右腦受損後將會導致在非文字語言、詞幹、題目的一致性、幽默感、前後文的聯係以及推理上出現的缺陷。據此，語言學界逐漸形成了“語義功能是右腦獨有的”觀點。[42]這一觀點受到了實驗研究的證實。我們知道，右半球具有感知的、空間的優勢。這種優勢有助於在語言加工過程中賦予語言符號所指稱的對象以感知的內容和情感訴求。當命名性失語症（anomia）發作時，病人之所以看著一個人的臉，卻叫不出他的名字，原因就在於他們的右半球不同部位受損，無法辨識不同的臉形，自然叫不出人的名字。[43]有關的腦成像技術研究揭示，視覺詞和聽覺（語音）詞可分別通達語義係統，二者在腦定位上並無重合。[44]由此看來，視覺詞通達語義好像並不必然要經過語音的轉換。

當然，強調右半球的語義化傾向，並不是否認左半球的語義功能。我在這裏所要強調的是，我們過去對“語義”的理解可能具有不同的層次，而由這些不同層次所進行的語義實驗研究可能會產生不同的結果。傳統的研究，更多的是以使用拚音字母文字語言的受試為對象的，其語言材料中的句法係統與語義係統密不可分。換句話說，語義信息的加工受到句法信息加工的製約和統攝。例如，在一些研究中，語義的違反性測試並不影響句法加工，而句法加工卻能影響語義的整合。因此，將句法加工過程中語義的激活部位更多的定位於左半球（特別是左前額葉、左後顳皮層、前扣帶回等），看來不是沒有原因的。為了扭轉這種語義理解過於狹窄的狀況，有學者進一步探討了不同語義範疇的信息問題。他們認為，不同的語義範疇的圖片分別激活了額葉和顳頂區的不同皮層區域。[45]國內學者金花、劉鶴齡（2005）應用功能性磁共振腦成像技術探討了語義知識的神經基礎，結果發現不同類型的語義知識的腦激活模型無論在範圍還是強度上都存在很大的相似性，並且在嚴格的統計閾值下，不存在通道或類別特異性刺激腦區。這提示我們，語義知識的神經模塊分布於整個大腦皮層，在提取物體語義知識時都會同時激活該物體的視覺表象。[46]

最有說服力的材料來自對漢語信息加工的神經機製研究。一般認為，漢語文字體係是一種表意文字（也稱之為象形文字），具有較強的圖形特征，是一種典型的“語義”文字，它與西方的拚音文字有很大區別。如果能夠證明漢語特別是漢字的信息加工與右腦半球有較好的對應，那麽，右半球被稱為“語義半球”，當屬無疑。近20多年來，國內外學者在這方麵開展了大量的工作。在這些研究當中，從信息加工方式來看，漢語語詞的讀音對通達意義不是充要的，語義可由視覺通路直接通達；漢字形聲字的義符（形旁）在單字詞和雙字詞的語義提取中有重要的作用。在句子理解中，句法分析和語義分析隻具有弱交互作用。其次，在漢語信息加工的腦機製方麵，情況比較複雜。較早的研究曾發現，與拚音文字不同，右半球對漢語加工也起作用。[47]在隨後的研究中，國內學者有關漢語認知與半球定位的觀點，既有左腦優勢說、右腦優勢說，又有兩腦均勢說，或右腦對單字優勢而左腦對詞優勢說等。[48]例如，郭可教等人（1985）研究發現，漢字的讀音、解義和書寫均與大腦兩半球有關。他們認為漢字認知具有“複腦效應”[49]。高尚仁等人（1986）通過對書法過程中寫者腦電活動的描記和測量，發現大腦右半球腦電活動明顯高於左半球。[50]近些年來，隨著先進的腦功能成像技術被用於漢語認知研究，情況開始變得明朗。[51]彭聃齡等人（2003）通過功能磁共振成像掃描，研究了漢字音、義加工的腦機製。其中有意義的發現是，語義任務減語音任務激活的腦區有：左側額下回（BA47）、左側海馬（BA36）和右側海馬回。另有國外研究者用事件相關電位技術（ERP）研究了漢字語義加工中左、右半球的加工優勢。結果表明，漢字語義加工主要出現在腦後部的視覺加工區。隻有當右半球將有效信息傳遞過來後，左半球才開始進行處理。[52]唐一源等人（2002）采用整體無創性的腦功能成像技術以及最新的神經建模等方法研究漢語認知加工過程，發現漢語認知加工仍以左半球優勢為主，與西方拚音文字的半球偏側化規律相同。[53]譚力海等人雖然認為漢語認知活動也定位於左半球，但存在區別於英語認知的特殊腦區，這就是BA9區。該區主要用來調節空間和語詞的工作記憶。[54]一些研究者推測，右額葉和右頂葉的皮層主要負責對漢字筆畫的空間位置和筆畫組合進行加工、協調整合大量的視覺—空間分析。這是加工方塊字所必需的。

上述研究雖然沒有完全證明漢語認知與大腦右半球的重合，但也並沒有否定漢語語義加工與右半球的特殊關係。畢竟，漢語（包括漢字）也是音、形、義的統一體，左半球部分的參與說明了漢語加工中所包含的音節化、形式化部分。這恰如拚音文字加工中需要右半球部分參與那樣。然而，漢語認知活動中右半球參與的性質、範圍和規模，是拚音文字認知活動中無法比擬的。

二、幾何與計算

空間的感知與構造、數量感的形成與數字計算，是大腦的兩種重要智能活動。早期的研究注意到這兩種智能與分立的兩半球的某種程度的對應性。即右半球更多地與空間感知和構造有關，左半球更多地與數學計算有關。但是這種分類與對應是比較模糊和籠統的。特別是當把幾何空間或幾何學的理解與右半球直接掛鉤，並認為左半球是計算的或是數學的半球時，問題也就出現了。因為，空間感知與構造並不等於幾何空間或幾何學，數量感與數字計算也不等於全部數學。根據近十多年來數學的認知神經科學研究和數學認知的跨文化比較研究成果來看，情況要比早期的結論複雜得多！毋寧說，左半球更多地參與了幾何空間的構造和幾何學原理的推演，而右半球則在數字感知和數量計算中同樣扮演重要的角色。[55]

認知科學家陳霖等人（1997）指出：“右半球在處理視覺空間信息方麵占優勢，這是關於大腦半球功能不對稱性的一種相當普遍的一般想法。實際上，有關視覺信息處理的大腦半球功能不對稱性非常複雜，在處理不同種類視覺信息時，左右半球都有可能占優勢。”[56]有研究者使用fMRI測試了年齡從7歲到22歲的兒童、青少年與年輕成人的視空間記憶。他們讓被試完成一個需要對視覺空間信息進行動態存儲與加工的任務。結果發現，從兒童到成人，他們的反應的準確性與速度不斷提高。隨著年齡增長，腦活動不斷增長的區域位於前額皮層背外側、左前額皮層的腹外側（包括布洛卡區）、左前運動皮層和後頂葉皮層。這一發現證明，視空間記憶發展所基於的雙側“前額—頂葉”神經網絡是漸漸成熟的。至少有兩個涉及視空間工作記憶的神經係統在一起發展：一是右半球的視空間注意係統；二是左半球的語言存儲與複核係統。[57]研究還發現，與空間機能密切相關聯的腦頂葉PEG區的不對稱與顳平麵不對稱成正相關。由於PEG區的細胞構築與纖維聯結同視覺有關，研究者們設想這種不對稱與空間視覺有關。[58]由於左半球顳平麵要大於右半球，因此可以推斷，在左半球存在一個由語言與視覺空間機能共同構築的獨特腦區。這個腦區以及前述左半球的空間工作記憶係統，可能正是左半球參與構造幾何學的神經基礎。

在空間信息的處理方式上，左半球具有不同於右半球的一些特性。研究發現，左半球在處理局部空間性質時占優勢，而右半球在處理整體空間性質時占優勢。例如，認知神經科學家J.瑟金特（J.Sergent，1982）提出了視覺刺激的不同空間頻率成分知覺的假設。她的實驗結果表明，右半球對刺激的空間低頻率成分更敏感，而左半球對刺激的高頻率成分更敏感。這與上述實驗結果是一致的。[59]又如，科斯林（S.M.Kosslyn，1989）等人假設視覺刺激具有坐標表征和範疇表征兩種形式。所謂坐標表征，是指對視覺刺激的空間特性的“量”的描述，例如“距離遠近”“形狀大小”等；範疇表征是指對視覺刺激空間特性的“質”的描述，如“內外關係”等。為驗證這一假設，科斯林等人進行了一係列半視野呈現實驗。結果表明，左半球處理範疇表征有優勢，而右半球處理坐標表征有優勢。[60]從這些實驗結果所揭示的左半球在空間構造的抽象概念性質和局部性質來看，它們正是幾何空間構造所必需的。

雖然空間概念是建立於經驗之上的，但從經驗空間到直觀空間概念的提出，再到幾何學的邏輯陳述，這當中有一個概念化、形式化的轉化過程，其中包括形式化語言和句法規則的介入。恰如荷蘭數學家馮·希爾（Van Hiele）夫婦所描述的，幾何思維的發展經曆了直觀、描述/分析、抽象/關聯、形式推理、嚴密性/元數學幾個階段。[61]在概念化、形式化階段，幾何的空間構造和對幾何原理的論證是建諸在由點、線、麵這樣一些基本概念之上，並經由公設、公理和定理的逐步推演而形成的，其明顯的局部性質並不是知覺和表象的整體直觀所能把握的。數學認知發展研究表明，幾何學（尤指歐氏幾何學）是通過概念的空間構造形成的，它不同於基於感性活動和感知操作之上的算術和代數的認知過程。[62]

當代數學認知（mathematical cognition）研究已經探明，人類數字加工（number processing）或數能力（numerical competence）特別是數字的近似表征和數量感（number sense）與內頂葉腦溝的雙側水平部分（horizontal segment of the intraparietal sulcus，HIPS）密切相關。除了內頂葉腦溝雙側部分外，前額葉尤其是左側額角回（angular gyrus）、後頂上葉區等，也都參與了數字加工活動。英國著名認知神經科學家、《數學認知》雜誌創編之一布賴恩·巴特沃思（Brian Butterworth）認為，我們的大腦存在著一個“數字模塊”，它位於左項葉，尤其是這一部分的下小葉（inferior lobule）。[63]之所以如此，是因為左頂葉腦損傷患者出現不能計算等障礙，同時左半球存在的“編碼轉換規則”被證明是構成完整的數字加工或計算活動的重要部位，而編碼轉換涉及語言過程；語言的介入使得近似表征的數量感變得精確起來。

但是，數量感和數字加工並不總是同語言聯係在一起的。除了語言通道以外，還存在著非語言通道。人類嬰兒和非人靈長類所具有的特殊的數表征和數推理能力，已經證明了這一點。研究還表明，數量感和數字近似表征更多地同人腦視覺空間功能和策略相聯係。因為數字具有空間特性。[64]在一項測試中，當要求被試對數字進行奇偶判斷時，左手對小數的反應較快，而右手對大數的反應較快。該現象被稱為空間數字反應編碼聯合效應（SNARC effect），它表明人類對數字的加工受空間表征和空間注意的影響。由於人腦右半球具有更多的完形知覺和空間表象能力，因而對數字空間性的感受和理解應當是更為敏感的。許多研究證明，左半視野（右半球）具有“點的數目和位置”以及空間性計算的優勢。與之相類似，在數字估算、數字比較以及涉及心理圖像的複雜心算方麵，右腦也呈現出比較明顯的優勢。

著名認知神經科學家S.德阿納（S.Dehaene）等人強調了這樣一個觀點，即人類對數量的加工更接近於視覺空間表征而非精確的、數字化的語言表征形式。他們的實驗報告證明，右側楔前葉、右側頂枕裂是典型的空間信息加工區域。這些地方正是數量估算的神經聯絡區，因為數量的粗略估算恰好需要借助於一個視覺—空間表征過程來實現。[65]在此基礎上，德阿納等人提出了所謂“三重編碼模型”（triple-code model），以為數字加工或計算活動涉及三種類型的心理編碼：聽覺編碼（由通用的語言模型生成和操作），視覺編碼（以阿拉伯數字的形式進行空間性的內部表征）和模擬幅度編碼（數量被表征為一種類似於在坐標軸上分布的數據點）。三重編碼分別涉及內頂溝雙側水平部分、左側角回、後頂上葉等腦回或腦區。[66]

2006年，在一項由中美專家合作的文化與認知研究項目中，即使進行一些簡單的算術活動（如3+4等於多少，或確定哪個數字更大，並且都采用阿拉伯數字），以漢語為母語與以英語為母語的兩組受試所激活的腦區明顯不同。前者激活了視覺和空間信息的神經機製，後者激活了語言神經機製，盡管兩組受試在計算時大腦低位頂葉前極皮層都在活動。對這一差異，負責該項目研究的中方負責人、大連理工大學的唐一源教授認為，語言不同助長了兩種不同的計算方式。或者，由於學習處理數字的方式不同增強了這種差異。這可能是因為，漢語使用者傾向於依賴與視覺、主體空間以及運動有關的腦區，而講英語者，使用的則是與語言有關的大腦區域。[67]

總的來看，右半球在人類數字加工和數字認知，特別是與計算相關的活動中，扮演著重要而獨特的角色。具體表現在數量的感知、視覺空間策略的選擇以及心理圖像的操作諸方麵。不能簡單地將這些方麵全部歸諸左半球。

三、演繹與歸納

根據通常的理解，演繹推理是從一般概念出發，經過一定的推演過程得出個別結論的推理；歸納推理是從個別事物和經驗觀察出發，經過一定的程序得出一般概念、結論的或然性推理。從認知心理學的角度看，演繹推理提取與利用的記憶信息或知識經驗是基於規則的正式材料，而歸納推理提取和利用的則是與現實情境和問題解決相關的、開放性的非正式材料。前者所強調的是由標準邏輯組成的純粹分析性規則——這些規則依賴於一套句法規則和結構化的符號；後者則著眼於觀察所得的知覺類比和心理圖式。雖然我們不能將這種比較複雜的認知和思維活動與大腦兩半球機能作簡單的對應，但是這兩種認知和思維活動在兩半球之間確實存在一定的差別。

從現有推理活動中腦區功能成像分析來看，演繹推理特別是三段論演繹推理的腦區定位於左半球，尤其是左前額皮層的後部。[68]1997年，神經科學家V.戈爾（Vinod Goel）等研究發現，演繹推理主要激活的是左前額皮層的後部（或稱外背側）區域。[69]以後，他們又進行了不同演繹推理類型的研究。例如，他們讓12名成年男性（平均年齡為28.2歲）完成了三種類型的演繹推理任務（直截了當的演繹項目、與空間相關的項目和與空間無關的項目），並用正電子發射斷層掃描技術記錄被試的腦部血液流動模式。結果顯示，在每種條件下被激活的腦區都集中在左半球，並且這些區域都非常相似，包括左側額下回、左側額中回部分區域、左側顳下回、顳上回的部分區域以及扣帶回的部分區域等。[70]為了說明額葉區域在邏輯推理中的必要性，戈爾等人（2004）用P.C.沃森卡片選擇任務對不同腦區分別進行了測試。結果表明，參與推理的額葉區仍然是左側大於右側。由於戈爾等人較早、較係統地開展了這方麵的研究，其主要觀點和結論在學界有較大影響。

當然，也有與戈爾等的研究不一致、甚至結論相左的研究結論，認為右腦半球在推理中扮演重要的角色。[71]國內學者邱江等人（2005，2007）利用ERP技術，采用經典的條件推理研究範式，通過記錄不同規則的推理類型所誘發的事件相關電位，分析了不同推理規則的ERP成分差異。結果表明，左右腦在推理中的認知功能以及在四種推理類型之間存在著差異。不同的推理類型分別激活了左右側的前額葉、顳葉等區域。[72]這些研究結論表明，推理的腦機製要比人們通常設想的複雜得多。

事實上，對於戈爾等將推理視作一個語言加工過程（戈爾等認為在他們的實驗中沒有觀察到推理中與空間信息加工有關的區域的活動）的看法，學界早就持有不同的意見。例如，主張推理的“心理模型理論”（mental model theory）的約翰遜-萊爾德等人就認為，在推理過程中人們保持和操作的乃是事物的結構特征（以外部表征的方式呈現各要素在問題空間中的相互關係）而並非語言（陳述命題的語言）的結構特征。因而演繹推理更多是通過一個視覺—空間信息加工過程來實現的，模型的建構更多地依賴於右半球的參與。[73]M.克瑙夫（M.Knauff，2003）等人也主張類似的觀點，認為推理過程是通過一個空間信息加工過程來完成的。不過，這種空間信息並不完全是“視覺表象”，而是具有一定抽象性質的空間關係的表征，即“空間表征”；後者是真正的推理過程的促進者。他們的腦成像研究結果證明，四種推理活動都激活了雙側楔前葉（BA7）、右側頂上小葉（BA7）、雙側顳中回（BA21）、左側顳上回（BA38）、左側額中回（BA46）、額下回（BA47）以及右側額中回（BA6）等區域。[74]針對這種情況，戈爾等人在進一步的研究中，區分了抽象的三段論推理和具體的三段論推理在實驗研究中所呈現的不同腦區，並概括性地提出了“雙重機製理論”（dual mechanism theory）。他們認為，人們既可以基於形式邏輯結構進行推理，也可以基於以往的經驗進行情景—特異的啟發式（situation-specific heuristic）進行推理。這一理論的提出意味著人們通過采用不同的信息加工策略解決不同的推理問題：在有現存知識資源可資利用的情況下，人們會采用啟發式策略，靠與語義記憶有關的額—顳葉係統進行推理；在沒有現成知識可資利用的情況下，就利用形式邏輯規則，靠與空間信息加工有關的額—頂葉係統來進行推理。[75]

不難看出，如果承認雙重機製理論或雙加工理論（dual-process reasoning），也就等於承認在推理過程中，不僅左半球被激活，右半球同時也被激活了。因為左半球主要執行形式邏輯操作，很少受知識經驗的影響；而右半球主要激活與推理內容相關的知識經驗，並在一定程度上決定著個體對結論的推斷。[76]對此，較近期的實驗研究給予了部分證明：左右半球（特別是外側的額—顳聯合區）在推理過程中的認知功能並不相同。具體表現為左側主要負責抽象邏輯規則的激活與應用，而右側主要涉及對心理模型（空間信息表征）的加工整合。相同的推理類型在左右半球的ERP波形表現出不對稱性。[77]

現在的問題是，歸納推理、類比推理在形式和內容上與演繹推理有質的差別，那麽，這類推理是否更多地由右腦而不是左腦參與其間呢？早在1997年，戈爾等人運用x電子放射斷層掃描（PET）技術發現歸納推理主要激活的是左側的額—顳葉係統。以後（2000），他們利用fMRI進一步研究不同皮層與歸納推理的聯係。發現由於歸納推理多數是建立在語義而不是知覺相似的基礎上的，因此對新異刺激的語義編碼便激活了海馬左側。[78]2004年，他們對演繹和歸納推理的腦機製進行了分離性研究，發現演繹推理更多地激活了左下側額葉（主要是布洛卡區），歸納推理則更多地激活了左背外側前額葉（BA9）以及右上枕葉（BA19）區域。然而，這些結論同樣未在學界取得一致。對於戈爾等人的研究方法和材料，一直存在著質疑。

國內學者王秀芳、李紅（2007）指出，戈爾兩次實驗所用的歸納推理存在著一些問題：首先是歸納推理測試的題目本身並不需要根據前提才能得出結論，完全可以根據自己的知識得出肯定性的結論。因此，被試在做題的過程中所進行的心理活動不能算作推理過程。其次，他們所用的歸納推理題目比較混亂。例如，戈爾等人在選擇材料的過程中沒有考慮一些“心理效應”的差異，這就很可能把某一種特殊效應所引起的腦活動當作一般的歸納推理過程普遍引起的活動效應。而實際上歸納推理具有多樣性的效應。最後，戈爾的實驗中所用的材料，沒有對概念水平進行區分，同時他們所采用的PET技術和他們的實驗設計等也還存在著不足。這些不足使他們無法解釋歸納推理活動中何以同樣激活了右側小腦、右側語言回（BA18）、右側枕中回（BA18）、雙側頂上葉（BA7）、右側額中回（BA6）等腦區的原因。兩位作者認為，歸納推理是一種比較複雜的大腦活動，其過程涉及的腦區過多，而且推理沒有正確答案，所以很難將推理活動與相應的腦區對應起來。[79]

我的看法是，在歸納推理的腦機製研究中，我們應當看清歸納推理與演繹推理的不同性質，不能將歸納推理作為演繹推理的一個特例來理解，而應看到歸納推理與知識經驗的關係、與感性知覺的關係以及其基於視覺相似性的視覺-空間整體把握能力。在這方麵，亞裏士多德早就指出：“如果我們缺少感覺，我們就不能適應歸納。……也不可能通過沒有感覺的歸納得到認識。”[80]實驗研究發現，視知覺具有整體優勢性（整體的優先加工策略），在視知覺過程中已經具有了根據少量個體所具有的屬性從整體出發快速識別客體間共享特征的歸納概括機製。[81]這證明人們的歸納推理並不排斥知覺的相似性，同時也說明主司視覺—空間信息加工的額—頂葉係統（包括右腦）更多地參與歸納推理過程。

關於類比推理。目前的研究一般認為，大腦左半球前部和後部區域參與了類比推理。這類研究的前提是，類比推理是通過將兩個單獨的心理表征“重疊”在一起而產生的，而演繹推理也需要將某一問題的表征“映射”到一個適當的基本圖式中。由於兩者都在某種程度上預設了抽象的映射過程，因此，目前關於類比推理的神經基礎是借助於演繹推理的認知神經科學來理解的。[82]但這同樣不可避免地存在著局限性。也就是說，這些研究可能同歸納推理研究一樣，忽視了類比推理自身的特性，因而同樣的研究，其結論可能並不相同。例如，毋一嘉、毋其文（2008）的研究表明，人腦的類比推理活動可能是一個由雙側大腦半球內多個陽性及陰性活動區組成的神經網絡調節的產物，其區域包括雙側前額葉及後頂葉。[83]羅謙等人（2003）設計了一種語言類比推理方案，並把它和一種純語義任務進行比較，以研究類比推理的腦機製。結果顯示，與演繹推理不同，右側大腦在語言類比推理中有更多的參與。[84]

關於隱喻。嚴格來說，隱喻不是一種推理方式。關於隱喻的神經機製在腦區的分布，學界的意見也不一致。主要存在著“右腦說”“左腦說”和“全腦說”等。國內有學者對漢語隱喻認知的神經機製進行過研究。證明左腦和右腦兩側從額葉到顳葉前部存在著本義句和隱喻句語義加工過程中的差異。其中，右腦特別是右前額處顯示出隱喻句加工的N400峰值明顯大於本義句加工，在統計學中存在顯著性差異。[85]由於隱喻與想象、類比甚至歸納有著內在的聯係，對隱喻的研究有助於說明不同的思維形式和思維規律，並對於正確理解歸納推理、類比推理的腦機製有一定的幫助。

四、空間與時間

近20多年來，隨著具有無創性、高精密性特點的腦成像技術的發展，關於時間認知的腦機製研究取得顯著成果。研究表明，時間信息的加工存在著顯著的半球優勢效應。P.馬凱（P.Maquet，1996）等人利用PET研究了時距估計和強度判斷任務所激活腦區域的差異。在腦成像過程中，采用了三種不同的作業：時間辨別作業（temporal generalization task，簡稱D作業）、強度辨別作業（intensity generalization task，簡稱I作業）和控製作業（control task，簡稱C作業）。結果表明，與C作業條件相比，在D作業中，右側前額皮層、右側頂葉下部、前扣帶皮層、蚓部以及相當於左側紡錘層的腦區域的血流量明顯增加；在I作業條件下，右側前額皮層、右側頂葉下部、紋狀體外皮層右側、前扣帶皮層、左側頂葉下部、蚓部以及相當於紡錘層的兩個對稱區域的腦區域血流量明顯增加。D作業和I作業的比較沒有發現顯著的變化。[86]在國內，張誌傑等人（2008）的類似研究表明，在時間辨別作業中，右側前額皮層、右側頂葉下部、前扣帶皮層等腦區的血流量明顯增加；在時距信息編碼和再認作業中，雖然左右半球都參與了時距的再認過程，但右額在時距知覺中似乎具有更重要的作用。[87]

由於事件相關電位（ERP）技術能夠更有效地揭示與時間認知活動相關的腦活動的機製，因而被廣泛地用來進行對時間信息加工的相關研究。例如，有研究者利用ERP探討了時距信息編碼和再認的大腦兩半球加工不對稱問題。結果表明，大腦兩半球都參與了時距的再認過程。其中，左側額葉在時間信息加工中的作用更多地與注意和記憶有關，而右側額葉在時距知覺中似乎具有重要的作用。[88]還有的進一步把ERP和PET兩種技術結合起來研究時間信息加工的腦機製及其時間曆程。結果表明，強度任務判斷條件下，左側額葉和楔葉參與其中；在時距加工任務條件下，除了以上兩個區域外，還有右側額葉的參與。這表明右側前額葉在時間判斷過程中具有特殊的作用。[89]在對裂腦人的研究中，有學者采用單側視覺刺激和雙側視覺刺激呈現的方法進行比較研究。結果表明，被試在三種實驗條件下都表現出明顯的左手優勢。這同時表明在需要對連續刺激進行比較的心理物理任務中，右腦對於時間和時間信息的判斷存在優勢效應。[90]

必須承認，有關時間知覺和時間認知加工的腦機製問題是比較複雜的，定位論與非定位論的激烈爭論依然存在。不同的研究顯示不同的結論。但筆者傾向於認為，這類研究可能更多隻是證明了左右兩半球在參與時間信息加工的性質與方式上有所不同，並不能說明右半球沒有參與時間信息的加工。例如，國外的研究者通過視野呈現方法研究發現，左腦在聽覺時間知覺閾限上具有優勢。他們據此提出了“不對稱模型”（model of asymmetry），認為人對離散時間的區分是在大腦左半球單獨進行的。顯然，這種時間優勢效應可以與左腦的聽力—語言優勢效應聯係起來考慮。據此，有的研究者認為，不同的時間信息加工任務會涉及腦內多個區域的協同作用。在某些任務或某些時間範圍內，左半球優勢可能更明顯，而在另一些條件下右半球優勢可能更明顯。[91]

再來看大腦兩半球的空間信息加工。如果能確認右半球以較多的資源和通道來加工時間信息，那麽，按照兩半球“分工與競爭”原理，右半球不可能同時加工全部時間信息和空間信息，因為那樣會不利於信息的快速檢索和處理以及大腦資源的充分利用，也不能形成兩半球之間通過競爭而產生的不對稱性。[92]所以合理的推斷是，右半球空間信息加工必須有相當部分轉移到左半球或由左半球獨自來完成。前麵在談到左半球的“幾何”空間構造時已經指出，左半球具有獨特的“視覺—空間”通道，能夠對相當部分空間信息進行加工和處理；或者說，左半球與右半球在空間知覺和空間認知方麵，各自都有優勢。這裏，要進一步補充的資料是，即使是在視覺的拓撲空間知覺方麵，左右半球也依然各有優勢。蘭哲、陳霖（1998）在一項實驗研究中發現，左半球在辨別圖形的封閉差異時有優勢，右半球在辨別圖形的朝向性時有優勢；在判斷內外和遠近關係時，大腦左右半球分別表現出各自的優勢。[93]另外蘭哲、陳霖（2007）運用全腦地形圖技術研究發現，左半球在空間構造等方麵具有明顯的優勢。[94]張昕、韓世輝（2004）在總結前人研究成果的基礎上，通過把一個複合字母隨即呈現在左視野或右視野，或者把兩個複合字母同時分別呈現在左視野和右視野的方法，研究大腦兩半球在加工整體和局部性質中的優勢。結果表明，當兩個複合字母刺激同時呈現在左右視野時，大腦左半球在選擇加工局部性質時具有優勢。[95]這再次證明，像過去那樣籠統地說右半球負責空間信息加工的觀點，是不確切、不嚴謹的。

以上著重從四個“對子”入手，依據當代認知神經科學提供的證據論證了大腦兩半球功能的不對稱性。與之相近的“對子”還有相異與相似、動詞與名詞、串行與並行等。例如，關於相異與相似，利維認為，右半球發現的是視覺或外形上的相似性，左半球則提供的是概念上的相似性。而拓撲圖形檢測實驗研究表明，當圖形的特征不同時，左半球具有優勢；當圖形的特征相似時，右半球具有優勢。[96]限於篇幅，對這些方麵的內容不再展開。細心的讀者可能已經看到，所選取的這些“對子”與大腦兩半球的匹配並不是那麽純而又純的，我們不可能用“一刀切”的方式將兩類範疇、兩種大腦機能截然“剖開”。許多時候，相互衝突的證明方式、截然對立的結論，並不少見。這顯然與大腦神經機製和認知過程的複雜性有關。畢竟，認知活動不單純是神經組織的活動過程，而同時是機體對信息的“攝入”過程，而這個信息包括了文化的諸多因素。但是，從總的、大的方麵來看，兩類範疇與大腦兩半球機能確實具有某種程度上的匹配關係，這構成了一種現實關係的基礎。一個啟發性的問題是，大腦兩半球機能的不對稱性與人類科學認知的不對稱性到底是一種什麽關係呢？關於這一點，以後的章節將逐步予以解答。