每一阵风过，
栖在柳枝上的蝴蝶
翩跹飞舞。
——松尾芭蕉[1]
阿莱克西9 岁了，他的女老师刚刚要求他注意听讲。尽管阿莱克西完全明白老师想要他做什么，但他可能不知道，一个多世纪以来，每天都有科学家在绞尽脑汁，想弄明白老师究竟要求他做的是什么，以及如何才能做到。“老师，您说的注意是什么？怎么才能注意？”如果阿莱克西勇于提出这些问题，恐怕老师会觉得难以回答。也许她会建议学生先看着她，听她说话。但是看和看见、听和听到之间有什么区别呢？看起来最简单的问题实际上可能最复杂。阿莱克西和其他同龄孩子们可能会提出的问题，目前正是一个大型跨学科科研项目研究的主题，每年有成千上万的相关科研成果发表。每天，心理学家、医生、神经生物学家、计算机科学专家、教育工作者、人体工程学专家，甚至是哲学家，都在花费大量时间用于揭开注意的奥秘，以了解它的强处和弱点。
对注意的研究是一门实验科学，由观察、假设和理论构成。和所有的实验科学一样，研究关键在于，观察研究对象在不同条件下是如何反应的——“如果我这样或那样做了，将会发生什么？”有些反应貌似会重复出现，由此可以推导出模型和定律，进而预测在其他情况下研究对象可能出现哪些反应。接下来，研究人员采用新的实验来验证这些假设。当他们认为已经搞清楚问题的时候他们就会停下，直到后续的新实验提出异议。注意似乎是有规律可循的。举例来说，我们很难同时注意好几件复杂的事情：这条规律适用于所有人。由此可见，注意似乎遵循一整套规则，这一事实构成了科学研究注意的出发点。
出发点也就决定了落脚点。认知神经科学认为，当注意问题被转化到生物物理学现象时，也就找到了研究的落脚点。“硬”科学旨在解释和预言，更适用于物理、化学和生物定律，而非精神层面的规律。如果说，注意符合一定的规律，那是因为它是大脑活动的反映，而大脑活动受制于生物物理学规律。因此，认知神经科学力求以生物学中神经元之间电化学反应过程来描述注意。
无论如何，注意首先是一种心理现象，问题的要害正在于此。如何研究一种心理现象？怎么才能在研究之初给出一个客观的定义？所有重要的科学研究对象都有其客观公认的定义，比如重力、气候等。但客观地说，什么是注意呢？我们不得不承认，科学界目前尚未就注意的定义达成共识。当然了，每一位专家都有自己的见解和定义，但任何定义都没能获得一致认可。因此，专家经常引用威廉•詹姆斯在1890 年写下的名言：“人人都知道什么是注意。”这倒是个能够让所有人都同意的办法！
幸运的是，詹姆斯接下来这句话的意思更为明确：“所谓‘注意’，是意识以清晰而迅速的形式，在多种可能性中选取一个物体或一系列想法的过程。定焦、集中和意识是注意的关键因素。注意意味着对某些对象的忽视，以便更高效地处理其他对象，它与分散、混乱的精神状态相对，后者称作‘分心’，德语写作Zerstreutheit。”[2]
这个定义很长，但很漂亮。威廉•詹姆斯出身书香世家，他的弟弟亨利•詹姆斯是19 世纪享誉文坛的重要人物。但从科学角度来看，这个定义是无用的，因为它不够客观。尽管如此，詹姆斯还是在定义里明确指出了注意的精神性和主观性。他揭示了认知神经科学家在未来面临的重大挑战之一：如何对大家都已经各自形成看法的某些概念加以准确定义。如何定义众人皆知的概念呢？
其他科学不太会遇到这一困难。当一个数学家去定义可微变量或巴拿赫空间时，他大可不必在意街上的行人是怎么想的：事实如此，无需置疑。他也不必担心有邻居闯入他家，高呼他的定义违背常识，除非邻居本人也是位数学家。然而，如果认知神经科学研究者犯了迷糊，把“将两个数字相加的心算能力”称为“注意力”，这恐怕会招致一片嘘声。因此，认知神经科学家承担着保持一致性的任务：注意的科学定义应该在一定程度上接近于普通人的想法。所以，研究者必须关注他的邻居出于直觉如何理解注意，即使这样一来会让问题变得更加复杂。
集中注意的证据
如果说，大家似乎都知道什么是注意，这也许是因为从儿时起，我们的父母、老师和身边的人就不停地提起这个词：“注意，孩子们！”“注意你踩到的地方！”……很快，孩子就理解了听到和听、看见和看之间细微的差别，弄错的话就可能会招来训斥。渐渐地，甚至有时候是无意识地，孩子发现了“注意”就是停止不断转换兴趣点，稳定心绪，在周围世界的某些方面停留片刻。如果停留的时间延长，他就会发现自己是在“专心”，而不自觉地中断这一状态就是“分心”。
孩子还会学会把注意和一种姿态联系起来。专心的学生通常比较安静，一动不动、保持沉默，目光会追随着老师或是老师正在展示的东西。注意往往和某些身体姿态特点结合在一起，这让孩子能够一眼猜出同桌或者小猫是否全神贯注，并且几乎从来不会猜错。于是，通过观察他人的行为举止，孩子逐渐学会猜测他人的心理状态，这也就构成了其社会生活的基础。
所以，还有一种定义什么是注意的方法：不再通过内省，而是通过对行为的直接观察。20 世纪初正好是第一股心理学研究热潮退去的时期，由詹姆斯等人创建的流派主要依靠内省来研究心理活动的规律，被称为内省主义。此时，内省主义被一个完全不同的流派取代了，这就是美国人约翰•华生大力推动的行为主义。华生和他的同伴们希望把心理学变成纯粹客观的自然科学，不再使用内省的方法，而是通过对行为客观量化的测量进行研究。[3]于是，詹姆斯仅仅建立在“注意时感受如何”之上的直觉式定义已经无法满足对注意研究感兴趣的心理学家们。
对行为的观察可不像我们观察一个学生在课堂上的表现那样简单。外表常常会骗人，人人都可以“看起来”专心致志（参见图1.1）。这行不通。根据20 世纪由德国人威廉•冯特[4]在莱比锡发明的实验心理学技术，这种新的科学心理学依赖于对表现的数值测算，比如复杂练习中的错误率，或从信号响起到按下按钮之间的毫秒数。一个正在冲刺的跑步者会觉得自己跑得飞快，但秒表才是唯一的裁判。
面对内省主义，行为主义采取了质疑一切的态度，基本原则是从不相信个人感受。个人所说的一切感受都会被不假思索地质疑，需要通过客观的测量来验证。这可能会显得有点可笑和夸张。不管怎么说，你如果去看病，告诉医生你的脚疼，他会相信你，并马上开始治疗。但是，假如医生检查了你的脚，没发现任何不对，然后又进行了一系列补充检查，可所有结果都表明你
