數學通識

大腦耗能給教育的啟示

Sharna Jamadar, Monash Univ 當我在建中跟著山社學長登山時,某人告訴我:要特別注意頭部保暖,因為身上 10% 的體溫是從頭部散熱的。在那個崇拜學長的年代,我從來沒懷疑過這個說法,從來沒有查證,也從來沒有忘記這個概念。今天我在 Quanta 讀到這樣一則科普文章:How Much Energy does it Take to Think?(思考消耗多少能量?),由 Conor Feehly 供稿;此文帶給我自從高中以來關於大腦耗能的第一篇相關文章。這篇科普報導的出發點,是右邊這位澳洲 Monash 大學神經科學副教授 Sharna Jamadar 的學術論文 The Metabolic Costs of Cognition(認知所耗的代謝)。(按右邊的照片可以連到 Quanta 的報導。)

大腦雖然很小 — 就重量而言,大約僅佔體重的 2% — 但是卻狂吞身體產生能量的 20%:這個數據跟我從高中以來的認知相符。真正讓我睜大眼睛的是:當人們自認為用力思考,思考得很累的時候,大腦只多耗 5% 的能量。換個方式來說,大腦絕大多數的耗能(就說是 95% 的耗能吧),耗在無意識的、不自覺的 — 自以為完全放鬆、徹底放空時的 — 基礎代謝。再換個方式詮釋:大腦絕大多數的能量消耗在例行性的維護型工作。

我的感想是:把社會類比為身體 — 這是很常見的類比 — 這個社會應該把 95% 的能量用在例行性的維護 (maintenance),像是生產糧食,清運垃圾,回收與再生資源,還有很重要很重要的:

教育

以前的社會只關心教育年輕人,如今知識的容量已經大到所有年齡的所有人都在某種時候某個領域需要教育。如果不擴大教育,我們如何能達成一致的行動,來防止自己的毀滅?不論是對地球造孽而導致反噬的毀滅,還是不懂得控制過於強大的力量而導致的毀滅。

但是如今社會卻被 1980 年代以來的數位科技風潮帶著,瘋狂地朝向「創新」而「進步」。就連教育也沖昏了頭,在各種年齡都搞「創新」和「進步」。彷彿教育的總目標已經從維護變成了生產。但教育必須是維護型的社會工作,教育不該被期望為生產的工具。否則,我們將要架空自己的社會;當社會空虛了,裡面的個體就沒有了養分,最後社會和個人都要毀滅。

以上是我讀這份神經科學知識產生的概念。

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Created: July 7, 2025
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