在本书第4章中，我详细描述了知识树的三级结构：一级结构（对应于树根）来自对事物的感性认识，它是鲜活的、具体的、感官的、多维的；二级结构（对应于树干）来自对事物的理性认识，它是用语言文字和符号承载的知识，因而是逻辑的、抽象的、线性的，一维的。知识从一级结构到二级结构是一个从弥散到收敛的降维过程。

脑科学研究实验反复显示出一种有规律的现象，即学习开始时，较多的脑区参与活动，当重复或练习导致记忆建构完成后，变成较少的脑区保持激活。从弥散到收敛，被认为是大脑学习与记忆的普遍规律。这些研究结果虽然都来自对动作技能学习的实验研究（动作技能的信息主要通过皮肤的触压觉、身体的关节位置觉和视觉通道进入大脑的），但对知识从一级结构到二级结构（即从感性认识到理性认识）的过程也不无启示。

知识的二级结构的建立，为人类思维带来极大的便利，也节省了很多脑力。人们进行理性思维时，可以只需从那些储存抽象概念的相对局限的脑区里调用资料就可以了。例如，人们想到“太阳”这个词时，无需同时调动存储所有关于太阳感性记忆的脑区，只需要兴奋存储这个词的局部脑区就够了，这给复杂的分析与推理提供了可能，是人类大脑优于动物大脑的关键。然而在有需要的时候，人们仍然可以通过知识的二级结构中的词语，唤醒一级结构中的全部相关记忆。

知识的三级结构（对应于树冠）即联想，是由二级结构与一级结构中，相关概念或相似性质之间建立的直接联系构成的。例如，储存“太阳”这个概念的脑区，可能与储存“圆形”这个概念的脑区距离较近，或有某种直接的联系；而储存“圆形”这个概念的脑区又与储存“皮球”、“西红柿”等概念的脑区挨得比较近或有直接联系，从而使得我们比较容易在上述这些概念之间产生联想。而“太阳”与“火焰”由于都具有温热的性质，也可能通过彼此共同的感受与储存热度的脑区发生某种“快捷”联系，因而也容易引起联想。联想既可以发生在以逻辑思维为主的左脑，也可发生在以形象思维（非逻辑思维）为主的右脑，所兴奋的脑区会比单纯进行理性思考时要多得多，因而知识的三级结构比二级结构分布要弥散得多。

知识从一级结构到二级结构，再到三级结构，在大脑内部呈现出一个由弥散（多个脑区参与）到收敛（局部脑区参与）再到弥散的过程。从知识分类的角度来看，知识的二级结构相当于我们常说的显性知识，而知识的一级与三级结构相当于隐性知识，显性知识与隐性知识的有机组合构成了个体知识的全部内容。

既然个体知识是一棵具有三级结构（树根、树干和树冠）、不断生长着的“树”，那么学习就是一个从环境中摄取营养、与外界进行物质与能量交换的新陈代谢过程，教育（教学）就是一个给知识树浇水、施肥、修剪、乃至嫁接的过程。教与学是知识传承过程的两个密切相关、不可分割的方面，学是教的基础与着力点，教是学的引领与助力。我们先假设一下，如果没有语言文字符号系统作为知识的载体，以及在此基础上建立起来的教育教学体系，我们每个人的知识只能来自于个体的实践经验，这就像树只能在自然环境中通过根部摄取土壤中的水分和营养才能长高长大一样。然而，有了知识载体和教育教学系统，人类的知识就与自然生长状态下的情形有了显著的不同：不仅土壤里的水分和营养可能更加充足，而且还可以根据社会与个人需要，通过对枝条的修剪乃至借助于嫁接技术，对知识树本身进行加工和改造。

嫁接原本是一个生物学名词。根据百度百科的定义：嫁接是一种将一棵植株的组织融合到另一棵植株上的技术，是园艺工作广泛应用的一种繁殖植株的方法，即把一种植物的枝或芽，嫁接到另一种植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。(www.daowen.com)

植物嫁接的目的是改良品种，被嫁接的植物接受了一部分嫁接过来的植物的特性，可能长得更快、更强壮，或者具有了耐寒、防病、抗风、抗虫等新特性，或者结出新品种的果实，从而更能适应环境、更能满足人类社会的需要。

植物的嫁接与人类的教与学过程有很大程度的相似之处。首先，它们都不是一个自然的过程，而是一个人工的过程。植物的嫁接不必说了，人类的教育教学体系也是一个人造的系统，而不是大自然原有的事物，都要受到人类的主观观念、意志及目标的影响，都涉及对对象的“改造”。其次，它们都是将一个有生命的事物“移植”到另一个有生命的事物身上，使之互相融合，成为一个新的生命体的过程。从某种意义上说，知识也具有生命的一些基本特征，如新陈代谢。一部分知识不断被淘汰，而新的知识源源不断地产生出来，新的知识不断取代旧的知识。又如自我繁殖，两种不同的概念或知识，可以通过重构产生出新的概念或知识，计算机和网络对信息与知识可进行自治性加工（西蒙斯语），更使得知识的产生具有了自我繁殖的性质。第三，它们都是为了满足人类个体和社会的需要。植物嫁接是为了培育出人类需要的优良品种，教育教学是为了培养出既能实现自我愿望、又符合时代与社会需要的人才。正是在这个意义上，教育（教学）可视为一个知识嫁接过程，即把经过有经验者加工整理、已经专门化、结构化、有“生命”的知识，移植到学习者头脑中原有知识结构里去的过程。受教，可视为“被嫁接”；自学，可视为“自嫁接”；教与学技术其实就是知识嫁接技术。

对学习者来说，前人或他人的知识是一种间接知识，而且经过语言文字符号的显性化、抽象化与结构化，变成一种理性知识。根据知识三级结构假说，这种间接的理性知识属于知识的二级结构，在进入学习者的大脑后，一方面需要与学习者脑内的二级结构知识（嫁接部位）连成一体，另一方面又需要来自被嫁接的知识树木的根部（一级结构）的营养支持，才能“存活”，成为所嫁接的知识树的一部分，并且会带来知识树原有三级结构的改变。如果说通过实践获得知识的过程是一种由下至上的学习过程，那么通过嫁接前人的理性认识而获得知识的过程就是一种由上至下的学习过程，前者可带来丰富的直接经验与感性认识，后者则为直接经验和感性认识的迁移与提升提供了线索、框架和指引，二者的交汇与融合既能使人获得全面深刻的知识（这种知识包含显性与隐性两大部分），又可以大大提高知识获取的效率。

被嫁接过来的间接知识在与脑内原有的知识二级结构对接时，可能出现两种情况，一种是新的间接知识与原有二级结构内在逻辑一致，恰好能被原有二级结构顺利接纳。另一种是新的间接知识与原有二级结构内在逻辑不一致，不能被原有二级结构所接纳，需要原有的二级结构发生变构，才能被接纳；否则只能游离在外或很快遗忘。此外，新的间接知识还需要与脑内知识的一级结构相对接，获得一级结构的支撑。这里又存在两种情况，一种是新的间接知识与相应的一级结构发生了“正确”的对接；另一种是新的间接知识在学习者大脑内找不到对应的一级结构，而与无关的一级结构发生了“错误”的对接，从而形成了错误的知识。例如，在著名的“鱼牛童话”（见本书第5章）里，鱼将从青蛙那里学到的关于牛的间接知识与脑内原有的关于“鱼”的一级结构知识发生错误的对接，结果产生了“鱼牛”的错误认知。

就像树木嫁接是为了获得新品种新特性一样，知识嫁接同样是为了更新个体的知识结构和创造新的知识。例如苹果树与梨树嫁接后的果实既不再是原来的苹果，也不再是嫁接过来的梨子，而是一种叫做“苹果梨”的新品种。同样，知识嫁接的结果也是一方面更新了学习者原有的知识结构，另一方面被嫁接过来的知识也实现了个性化的改造与转化。正因为如此，知识嫁接的最终目的是为了实现知识创新。如果不是为了创新，嫁接将失去意义。根据个人的需要和问题解决的需要进行有目的的、针对性强的知识嫁接将有利于知识的创新。