我和我在基础物理学界的同事们是爱因斯坦的理性的后继者，乐于自认为我们是在探求美。有些物理方程丑得让人不愿多看一眼，更不用说把它们写下来了。毫无疑问，终极设计者只会用美的方程来设计这个宇宙！我们宣称，如果有两个都可用来描述自然的方程，我们总要选择能激起我们的审美感受的那一个。“让我们先来关心美吧，真用不着我们操心！”这就是基础物理学家们的呼声。

读者也许会把物理看成一个具有精确预言性而不适于审美沉思的科学。其实，审美事实上已经成了当代物理学的驱动力。物理学家已经发现了某些奇妙的东西：大自然在最基础的水平上是按美来设计的。我希望与你们分享的正是这种奇妙的感受。

“美”一词被赋予了一定的内涵。在日常生活中，我们对美的感受是依赖于心理、文化、社会甚至常常是生理等因素的。物理学显然不会关心这一类的美。

自然在她的定律中向物理学家展示的美是一种设计美。因强调几何对称，这种美在一定程度上使我们想到了古典建筑。物理学家在审视自然时所用的美学体系也是从这种朴素的几何确定性中吸取精髓的。请在纸上画出一个圆、一个正方形和一个矩形。快，哪一个图形更能使你愉悦？按古希腊人的观点，多数人大概会选择圆。当然，正方形甚至矩形也不会没有热忱的崇拜者。但存在一个客观的判据，它按圆形、正方形、矩形的次序来排定三种图形的名次，按此次序：圆具有更高的对称性。

或许我不该问哪一个图形更美，而该问哪一个图形的对称性更高。但是，按古希腊人对球形以及它们所构成的天体的完美性的雄辩论述，我还是要继续将对称等同于美。

对称性的精确数学定义涉及到不变性的概念。如果一个几何图形在某些操作下保持不变，就说这个图形在这些操作之下具有不变性。例如，圆在绕它的中心旋转时是不变的。作为一个抽象实体，不管我们把它转17度还是转其它角度，这个圆都不会变。而正方形就不一样，只有绕它的中心转90°、180°、270°和360°时（考虑对几何图形的影响时，转360°和转0°或不转是等价的）才保持不变。矩形的对称性比正方形的还要低，只有绕它的中心转180°和360°时才保持不变。

男人和女人之间的想法常常相左，这简直就是个常识了，人们一直将这些男女之间的差异解释为性激素的作用，或者是产生男女特定行为方式的社会压力所导致，这种情况直到最近才有所改观。不管怎么说，大部分人还是认为两性的大脑在基本结构和功能上是没有什么差别的。然而这种观念开始日益受到_______________。

研究发现，男性和女性的脑在解剖结构上有很大不同。不但如此，其神经环路和神经元间传递信号的化学物质也有所不同。这些都是在基因水平就决定了的。所有这些研究都会让人得出一个结论，那就是人脑不止是一种，而是男女两种。

这个结论让神经科学家们有点头疼，因为我们关于大脑的大部分认识是来自于对雄性动物，包括男人的研究。如果说从这些研究得出的推论哪怕只有小部分不适用于雌性动物，那也意味着大量的研究工作本身的基础就不牢靠。弄清楚女人的脑到底跟男人的怎样不同，也许可以解释一些长期困扰人们的谜团，例如为什么男人和女人倾向于犯不同的精神健康问题，为什么有的药物对一种性别有效而对另一种性别就没作用。

人们早就知道雄性和雌性的大脑有点差别，但大家都认为这种差别只是局限在下丘脑部位——一个参与调节进食活动和控制性冲动的脑区。因为雌性动物的雌激素和孕酮水平在月经周期上下波动，这会使实验结果的分析更加复杂，所以研究者们除了在研究下丘脑的时候会区分性别，否则都会尽量避免在实验中使用雌性动物，因为雌性在经期的雌激素和黄体激素水平变化会让实验结果更加难以分析。因此神经科学家们一直以为除了下丘脑外，男性和女性的脑没有什么不同。

但很显然，两性的脑存在许多差异，下丘脑只是冰山的一角而已。女性脑内的许多结构的相对尺寸与男性的有所不同。在2001年的一项研究里，哈佛医学院的Jill Goldstein及其同事测量并且比较了健康男性和女性的45个脑区。他们发现女性脑的额叶里控制决策和解决问题的那部分脑区要比男性的大。女性的边缘皮层也比男性的大，这个区域是负责调节情绪的。其他人的研究发现，女性的海马（海马是一个参与短期记忆和空间导向的脑区）相对男性的要大——女人们背了个不识地图的坏名声看来有些冤枉。男性相对于女性较大的脑区包括顶侧皮层和杏仁核。顶侧皮层负责处理感觉器官传来的信号，也参与空间感知的过程。杏仁核则控制情绪和人的社会行为以及性行为。加州大学的神经生物学家Larry Cahill说：“（男性和女性脑的）同一个结构大小有差异很可能意味着它在功能的组织上也会有不同。”

Cahill发现性别的差异会影响到一些脑区的使用。在利用脑成像技术完成的实验里，他要求男受试者或女受试者回忆前面看过的令他们激动的画面。在完成这个任务的时候，所有受试者都动用了杏仁核这个脑区。杏仁核是一对杏仁大小的神经元团，它们也是边缘系统的组成部分。但不同的是男性受试者在实验过程中用的是右侧杏仁核，而女性用的是左侧杏仁核。而且男女受试者在回忆画面时的侧重也有所不同，男性侧重于回顾要点而女性则更注重细节的表达。Cahill说，这就提示我们男性和女性的脑在处理带有情绪因素的信息时所采用的机制是不一样的。