这本书的作者叫伦纳德·蒙洛迪诺。提到蒙洛迪诺这个名字，可能你会感到陌生，但是他的作品你一定不陌生。他现在的身份是加州理工大学的理论物理学家，之前和霍金合作过两本物理学的畅销书，一本是《时间简史》，一本是《大设计》，这本身就已经很厉害了。但蒙洛迪诺的本事还不仅仅在物理学领域，他在影视、游戏、出版领域都留下过痕迹。他曾经参与过著名美剧《星际迷航：下一代》的剧本创作，还跟导演斯皮尔伯格一起设计过游戏。而且，他在这些领域混得风生水起的时候，也没有把物理学专业扔掉，在这期间，他还利用业余时间写作和发表了很多篇学术论文。正是因为拥有这样独特的经历，蒙洛迪诺才被霍金称为“最会讲故事的物理学家”。
那蒙洛迪诺到底在这本书里讲了一个什么故事呢？实际上，这本书的书名虽然叫“思维简史”，但这本书的主要内容其实只是聚焦在“科学思维”这一层面上，甚至更多的是在说物理学领域的科学思维，而其他领域的思维则完全没有说到，所以这本书应该叫“科学思维简史”。当然，这并不是作者对这本书的内容有意夸大，而完完全全是出版社的翻译问题。这本书的原版书名是 The Upright Thinkers ，意思是“直立行走的思想家”。蒙洛迪诺原本就是在说，人类在过去的一万多年里，对外部世界的探索、思考和认知不断变化的过程。我们之前只是丛林里比较普通的动物，只能靠打猎和采摘果子生活，但今天，我们不仅成了地球的主宰，而且创造了如此丰富的文明成果，在这个过程中，科学思维起到了非常关键的作用。那么科学思维是怎么来的，为什么其他动物没有科学思维？科学思维又经历了哪些变化？又面临着哪些挑战？这些问题，都能从这本书里找到答案。
下面我就通过三个部分来讲述这本书的主要内容。第一部分，我们先弄明白人为什么会有科学思维？科学思维的核心是什么？第二部分，我们再来看看，在过去几千年中，人类的科学思维究竟经历了哪几个阶段的变化？第三部分，我们要知道，在科学思维的发展过程中，我们面临的最大挑战是什么？
第一部分
我们先来说第一部，人类为什么会有科学思维？
要回答这个问题，我们有必要把人类的思维和动物的思维做一个比较。我们都知道一个说法，就是人和其他动物不一样，别的动物都是普通动物，只有人是高级动物。这么说当然没有错，既然人是高级动物，那我们到底哪里高级了？关于这个问题，解释当然有很多，有一种观点就认为，人的高级之处在于会加工和使用工具，比如用石头打猎。不过，你观察一下就会发现，除了人之外，还有少数几种动物会使用工具，例如猴子和猩猩，还有会用石头撬开贝壳的水獭。你看，虽然它们也能使用工具，但是几百万年过去之后，它们还是只能使用石头或树枝，而造不出飞机大炮。可见，能否使用工具和高不高级不存在必然的逻辑联系。那么是不是因为人有好奇心呢？好奇心当然很重要，但你要养过宠物你就会知道，小猫小狗也有很强烈的好奇心，正所谓“好奇心害死猫”。要知道，几乎所有的动物都有好奇心，因为想要在这个残酷的世界生存，就必须要探索和熟悉周围的环境。所以，好奇心其实是一种本能，并不是只有人才有。
既然大家都会使用工具，也都有好奇心，那人的高级之处在哪呢？其实，区别就在于，在好奇心的驱使下，普通动物只会对周围环境进行简单的探索，但人在思维上并不满足于简单的探索，我们希望对陌生的事物有更深刻的理解，这就是求知欲。也就是说，求知是一种欲望。最典型的就是孩子们了，面对这个陌生的世界，他们问的最多的问题，不是“是什么”，而是“为什么”。比如，天上的太阳为什么会发光？小猫为什么四条腿？等等。他要知道事物背后的因果关系，也就是事物背后的原理。不光小孩子是这样，成年人也是如此，我们每个人都有自己对社会和世界的认知，用来解释周围发生的一切。
现在你知道了，人不仅有好奇心，还有求知欲，我们一定要知道事物的原理才肯罢休，那接下来就会有另一个问题，我们为什么会追问原理？答案很简单，因为只有知道事物之间的因果关系，理解背后的原理，我们才能控制或者利用它们。比如，人类之所以能在一万年前发明农业，就是因为我们当时对周围的环境和事物的习性规律及生长原理足够了解。也正因为如此，我们才能一步步发展成今天的样子。你看，人类社会里所有的一切，包括我们吃的粮食，都不是自然的恩赐，而是我们自己的造物。
知道这一点之后，我们就可以重新理解很多东西了，比如巫术。我们通常都认为，巫术就是一种骗人的把戏，是迷信，是伪科学。但这本书里就说，巫术其实不是伪科学，它是“前科学”。这是因为，在本质上，巫术和科学其实差不多，都是在试图发现某种规律，并利用它来做一些事情。只不过在当时的人看来，控制这个世界的是神，所以要实现某种目的，就需要和神沟通，于是就有了各种仪式。所以，尽管巫术很不靠谱，但它和科学一样，都体现了人对环境的控制欲望。这也就是这本书所讲的科学思维的核心。
在我们的思维里，这种欲望到底有多强，我们可以通过书里写的一件事来感受一下。有一次，一位人类学家在土耳其发现了一个古建筑群，就是许多石头柱子围到了一起，样子跟英国的巨石阵差不多，而这些石柱子，平均有五米高，十几吨重。想要搭建这样一个石柱群，即使用现在的技术手段也很费劲，因为当地并不出产大型石柱，它们都是从几百公里以外运过来的。可你知道这个石柱群是什么时候搭建的吗？是11500年前，那是一个连农业都没有出现的时代。类似的场景，其实在古代遗迹中随处可见，比如英国的巨石阵和埃及的金字塔。所以，对于早期人类社会来说，巫术的重要程度，远超出我们一般的理解。其实，巫术也好，宗教也好，科学也好，人们信仰它们，并不是单纯地因为一个神或者是价值体系，人们相信它，是因为相信它对于世界的解释，并因此产生出不同的行为和价值理念，从而形成不同的社会文化。
不过，尽管巫术有那么大的作用，但它对于这个世界的解释，仍然是基于人的想象和主观逻辑，而不是客观规律，因此，在大多数时候，巫术其实并不能解释我们身边发生的一切。所以，出于对原理探索的本能欲望，也就是求知欲，有人开始不相信我们生活的世界是由神和祭司控制的。这些人开始抛弃巫术的神学思维，开始寻找更符合客观的解释。古希腊早期哲学家就是在思考这些问题。比如，泰勒斯认为，世界的基本元素是水，水通过不同的方式组成了世间的万事万物。但是他的朋友、弟子和后辈并不同意他的看法，有些人认为火是世界的基本元素，有些人认为气是世界的基本元素，甚至还有人提出组成世界的是一种看不见的点状粒子，也就是我们现在说的原子。当然，这些说法大部分是不正确的，不过，也就是从这开始，人们渐渐地学会了逻辑推理和实证，通过这两个方法，科学与巫术开始逐渐泾渭分明，一路发展到今天。
总结一下，在思维上，人和动物最大的区别在于，普通动物在面对周围世界的时候只有好奇心，它们只想知道“是什么”，而并不会进一步去思考“为什么”，而人的高级之处就在于，人不仅有好奇心，还有求知欲，我们不仅仅满足于知道现象，我们还想知道现象背后的原理，从而掌握控制或者改变环境的办法，这就是人类科学思维的真正起源。从这种思维模式出发，人最开始发明了各种巫术，随后又从巫术中分离出了科学，这就是我们说的第一部分内容。
第二部分
尽管我们现在还不知道人类为什么会有求知欲，以及求知欲是从什么时候开始出现的，但是在知道科学思维是源于求知欲之后，我们就可以简单地回顾一下，过去几千年中科学思维的发展究竟经历了哪几个阶段，然后看一看，为什么科学思维会按照这个脉络发展。
简单来说，我们可以认为，科学思维的发展大体有三个阶段，分别是前科学时代、科学时代和后科学时代。为什么这么分呢？刚才我们已经说到了，在基础思路上，巫术和科学其实是一致的，它们都是想探寻世界的规律，然后利用这些规律控制或改变环境，只不过巫术控制环境的要点是与神沟通而已，所以，从思维模式上来说，我们把巫术看作是前科学。那是不是说，除了巫术之外，其他探索世界原理的方式都是科学呢？当然不是。我们之前提到了一些古希腊的哲学家，比如泰勒斯、赫拉克利特等等，也包括后来的亚里士多德，这些哲学家确实在很大程度上跳出了巫术思维，这些人不认为世界是神创造的，而是由一些基本元素比如水、火、气甚至原子组成的，不过，他们虽然摆脱了巫术的认知模式，却不能说已经到达科学思维的阶段，因为他们得出的结论，大部分都是基于普通的观察和想象。说白了，他们依然是用主观想象来解释世界，而不是基于客观事实。
那这是不是因为当时的人没有相应的技术手段呢？这么说当然没错，但也不全是这样。最典型的例子，就是亚里士多德对物体下落速度的描述。亚里士多德就认为，如果两个物体在同一高度同时下落，质量重的速度快，质量轻的速度慢，速度和质量是正比关系。我们现在都知道，这个描述是错误的，物体下落的速度只跟地球引力和空气阻力有关系，和质量没有关系。这本来用几个小小的实验就能证明，但是不仅亚里士多德没有去做这个实验，而且在此后的将近两千多年里，都没有人想到要做个实验证明一下，而一直等到伽利略的出现。这样的例子还有很多，比如过去的欧洲人都认为，因为上帝用亚当的一条肋骨创造了夏娃，所以男人的左右肋骨数量是不一致的，像这样只要数一下就能知道的事情，直到近代才被人推翻。所以，尽管泰勒斯等人跳出了原始的巫术思维，但是仍然属于前科学阶段的人物。这也是他们虽然讨论的是自然科学的问题，却仍然被看作是哲学家而不是科学家的原因。
这就是前科学时代的思维模式和特点，简单总结一下，前科学时代的特点是，人们在探索自然的时候，习惯于进行主观想象的构建，因此产生了各种社会传说、巫术仪式，甚至是很多前科学时代的科学理论，比如亚里士多德的力学理论和托勒密的地心说。而这一阶段大约持续了几千年，一直到哥白尼提出日心说之后才开始动摇。人类走出主观构建时代，开始进入客观实证阶段，也就是从前科学时代过渡到科学时代。
关于科学时代的思维特点，其实刚才我们已经提到过了，就是尽量地追求客观，也就是实证。任何人都可以基于观察、想象、推理，甚至是依据一些经典，来提出一些原理性的观点，这些观点如果不能被证实，那它就是假说。这当然很依赖于技术手段，比如哥白尼虽然很早的时候就提出日心说，但是必须要等到伽利略改进望远镜之后，日心说才能被证实和广泛地接受。
最著名的例子，就是爱因斯坦的相对论了。包括爱因斯坦在内的所有人都认为宇宙是静止的，或者更准确地说，时空应该是静止的，但是在相对论方程的描述下，宇宙并不是静止的，而是处于不断的膨胀之中。所以，就连爱因斯坦本人也认为相对论方程有缺陷，于是就在方程里加进了一个宇宙常数，用来确保宇宙的静止。但是，哈勃望远镜的出现，证实宇宙真的处在不断的膨胀之中，这让爱因斯坦认为，在相对论中加入宇宙常数是他的学术败笔之一。
同时，在科学思维阶段，实证不仅能证明科学假说的对错，还能推动科学的发展，哈勃望远镜的出现不仅证明了相对论的正确，而且还推动了大爆炸理论的发展。因为，宇宙膨胀的现实说明，过去的宇宙一定比现在的宇宙小，也就是说，在很久很久以前，宇宙可能是一个密度极大但体积极小的存在，也就是宇宙起源时的样子。所以，我们看，在科学思维时代，科学假说需要实证，而实证出来的新发现，又可以推动科学的发展，这是一个良性循环，这是我们说科学时代。在这一阶段，科学和技术可以进行良好的互动，科学推动技术，技术也能推动科学。这就是我们说的科学时代的思维特点，我们把宇宙万物作为研究对象，提出种种推论和假说，然后通过技术手段证明它是否正确。
这一阶段大约是从伽利略正式开始，到爱因斯坦开始动摇。为什么说这一阶段的科学思维到爱因斯坦开始动摇呢？因为随着科学发展越来越快，它和技术之间就存在一个问题，就是科学发展太快，技术跟不上了。说再简单一点，就是科学家推导出的新假说，既不能被证实，也不能被证伪，可能成为永远的假说。这就是我们说的后科学时代。
首先要明确一点的是，这里所说的后科学时代并不是一个普遍的现象，而是只存在于少数几个领域中。其中，最典型的就是本书作者蒙洛迪诺所在的物理学领域。这个尴尬的局面其实从爱因斯坦开始就有了。我们都知道，爱因斯坦预言了引力波的存在，但是在过去一个世纪中，引力波都只是一个假说，直到2017年才被证实。像这样的例子，在今天的物理学中有很多，比如我们熟悉的“平行宇宙”“高维空间”还有“弦理论”，都是难以被证实的假说。以弦理论为例，它描述的主要是普朗克尺度下的宇宙，也就是10-33厘米和10-43秒，这是现在的技术手段无论如何都达不到的领域。也正因为是这样，很多物理学家都抱怨，在过去的几十年中，天文物理学都没有什么实质上的发展。后科学时代的特点是，人类在天文物理学领域的探索已经达到非常深度的阶段了，之前那种实证精神已经没有条件实现了，科学本身的发展开始变得艰难起来，甚至要比前科学时代还要艰难。严格来说，这不是特点，而是一种困境，至于怎么走出这个困境，目前还看不到答案。
这就是我们说的科学思维发展的三个阶段。在前科学时代，无论是巫术，还是早期的自然哲学，人们对世界的理解其实都是建立在主观意识上；而到了科学时代，科学与技术开始相辅相成，互相促进；再到后科学时代，新的科学理论很难通过技术手段验证，自身的发展也开始停滞。在这一过程中，我们不仅能了解人类思维的发展变化，也能看出科学思维的发展其实很依赖于外部条件，尤其是技术条件。
第三部分
上面就是我们要说的第二部分的主要内容。而在了解这一个过程之后，我们接下来再来看看，在这一过程中，我们最大的思维改变和挑战究竟是什么？
通过前两部分的叙述我们知道了，求知是人类的欲望，这种欲望让我们不断地寻找和发现新的知识，这就是科学思维的起源，而在科学思维的发展过程中，技术起到了非常关键的作用。那么，在这个过程中，除了那些我们获得的外部知识，也就是有关这个世界的真相和操控环境的方法之外，在思维和认知上，我们还有什么突破和改变呢？
我们首先是动物，而对于动物来说，第一个挑战就是如何开启自我意识的觉醒。我们都知道，在中国古代的神话中，天地是盘古创造的，而人是女娲的后裔；在希腊神话中，人则是天神用各种金属材料创造出来的，不同材料的人有不同的品质；而在印度神话中，人也是从神灵的身体里分离出来的；而在其他文明的神话中，人都是各种神明的造物。这是一个很有意思的现象，这背后其实有一个重要的思维变化过程。智人刚开始走出非洲的时候，只知道找个合适的地方，采采果子，打打猎，很少想其他的事情，但是，当智人有了语言之后，不仅能交流各种信息，还能围着火堆讲故事，而故事的主体，一定是“我”，“我”经历了什么？“我”看见了什么？也就是说，在几万年前，可能突然有一个瞬间，人类突然意识到了“我”的存在。这是一个非常重要的变化，用书里的话说，就是人类和其他动物最大的不同之处，就在于人会试图理解自身的存在。也就是我们经常说的哲学三问——我是谁、我从哪来、要到哪去——其中最关键的一问，就是“我是谁”。
这就跟小孩一样，当孩子还处在婴儿期的时候，他只会一些本能反应，当他开始意识到自身的存在时，他会有一大堆问题：你是谁？我是谁？我从哪来？早期的人类也是一样的：我们是谁？又为什么会那么特殊？而所有的创世神话其实都在回答这些问题，人从一开始就觉得自己很特殊，所以是神的儿子，或者神的造物。从这些答案中，我们就能看到人类自身的定位，天地万物都以人为中心。但是，这个认知在过去几千年中一次又一次地崩坏。而在这一崩坏的过程中，也伴随着第二个挑战，就是对外部世界、对宇宙自然的不断探索。
一开始，人类是神的造物，居住在宇宙的中心。但是，16世纪的时候，突然跳出来一个哥白尼，他把地球从宇宙中心的位置上拉了下来，换上了太阳。那么好吧，就让太阳呆在宇宙中心吧，反正离我们也不远。但是没多久，太阳在宇宙中心的位置待不下去了，它只是银河系里的一颗恒星，银河系就是整个宇宙。而人们还没有在这个问题上缓过神来的时候，达尔文出现了，他告诉大家，我们不是上帝的造物，只是猴子的子孙而已。就在这之后不久，人们又发现了，银河系之外还有其他的星系，银河系既不是唯一的星系，也不是宇宙的中心。好吧，就算地球没什么特殊的，就算我们是猴子的近亲，至少我们是地球上唯一的高级动物。但是，即便在这个层面上，我们也不是唯一的，我们只是智人。注意，智人这个名称是我们自己封的，除了智人之外，地球上还有尼安德特人、直立人、佛罗雷斯人、能人等等。那即便是还有其他的人种又如何？我们仍然是唯一存活下来的。这倒是不假，但智人到今天也不过二三十万年的历史，十万年之后我们还存不存在都是个未知数，而直立人可是在地球上存活了二百万年，也就是说我们至少还要在地球上存在一百八十万年，才能成为有史以来在地球上存在时间最长的人类。这些东西已经够打击我们的自尊心了，但是量子力学告诉我们，我们看到的世界都是假象，而暗物质的发现让我们知道了一个事实，就是我们所知的物质，包括各种元素和粒子，只占到宇宙的5%，剩下95%我们根本不知道是什么，只能用“暗物质”“暗能量”这样的词来描述。甚至有可能，我们所在的宇宙都不是唯一的宇宙，我们自己都不是这个宇宙中唯一的自己。
看看，在过去几千年里，我们都知道了些什么吧，人类的身份、人类的地位在不断地下降，甚至崩坏。尽管相似的场景出现过很多次，但是每一次出现都让人难以接受。这也是为什么每一次变革发生的时候，真理都举步维艰的原因。蒙洛迪诺就在书里说：“变革对我们的头脑提出新要求，迫使我们走出舒适区，打破我们的思维定势。它让人困惑和不知所措，它要求我们放弃旧有的思维方式。”
那如果按照这样的说法，我们是不是应该时时刻刻对旧思维发起挑战呢？当然不是，这其实是一个很矛盾的过程。一方面，我们已经知道，尽管已经到了21世纪，人类的文明水平已经如此发达了，但是我们对于这个世界的认知和对自己的思考，虽然不能说是错的，但一定是有局限性的，所以，各个领域最前沿的人都在不断地尝试探索思维和认知的新边疆；但是，另一方面，我们又要保证现有的思维和认知成果不会被轻易地替代或推翻，因为它的有效性是被时间证明了的。这也就是为什么托勒密的地心说要等到一千多年后才会被日心说取代。一方面要更新，一方面又要保证更新不会轻易发生，这好像听上去很矛盾，但其实一点也不矛盾。旧的思维和认知代表过去，新的思维和认知意味着对未来的探索，生活在今天的我们的思维挑战，不是一味地守护过去，也不是一味地探索未来，而是，连接过去和未来。
总结
这本书的主要内容也差不多给你介绍完了，最后我们再回顾一下。
人类的思维之所以高级，就在于我们不仅有好奇心，还有求知欲。动物的好奇，是一种探索性的本能，目的是在了解周围环境之后更好地生存，而我们的求知却是一种欲望，我们不满足于衣食无忧，我们热衷于利用规律和改变环境。也正是因为如此，我们不仅能打磨石头，围捕猛兽，还能驯服火焰，改造土地，建设城市，甚至飞向太空。而在过去几年中，语言和文字，既作为一种思维方式，又作为一种知识工具，让我们对世界的认知可以快速的传播、积累和迭代，这也是我们能在短短的几千年中取得如此大成就的原因。但是，在这一过程中，每一代人都面临着几乎相同的思维挑战，就是如何连接过去和未来，所以，人类过去的每一次思维革命，既举步维艰，又惊心动魄。而我们就是这样，一步一步走过科学思维的三个发展阶段。尽管我们说某些领域的科学可能因为技术条件而陷入了停滞，但这并不影响我们思维的继续演变。